Questions: Sea f(x)=x-x^3. Hallar las constantes m y b de modo que la recta y=mx+b sea tangente a la gráfica de f en el punto (-1,0). m=2 ; b=4. m=-1 ; b=0. m=0 ; b=-1. m=-2 ; b=-2

Sea f(x)=x-x^3. Hallar las constantes m y b de modo que la recta y=mx+b sea tangente a la gráfica de f en el punto (-1,0).
m=2 ; b=4.
m=-1 ; b=0.
m=0 ; b=-1.
m=-2 ; b=-2
Transcript text: Sea $f(x)=x-x^{3}$. Hallar las constantes $m \wedge b$ de modo que la recta $y=m x+b$ sea tangente a la gráfica de $f$ en el punto $(-1,0)$. $m=2 ; b=4$. $m=-1 ; b=0$. $m=0 ; b=-1$. $m=-2 ; b=-2$
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Solution

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To find the constants \( m \) and \( b \) such that the line \( y = mx + b \) is tangent to the graph of \( f(x) = x - x^3 \) at the point \((-1, 0)\), we need to ensure two conditions: the line passes through the point \((-1, 0)\) and the slope of the line at this point is equal to the derivative of \( f(x) \) at \( x = -1 \).

  1. Calculate the derivative of \( f(x) \) to find the slope of the tangent line at \( x = -1 \).
  2. Use the point-slope form of the line equation to find \( m \) and \( b \) such that the line passes through \((-1, 0)\) and has the same slope as the derivative at that point.
Paso 1: Evaluar la función en el punto dado

Dado que la recta es tangente a la gráfica de \( f(x) = x - x^3 \) en el punto \((-1, 0)\), primero evaluamos \( f(x) \) en \( x = -1 \):

\[ f(-1) = (-1) - (-1)^3 = -1 + 1 = 0 \]

Esto confirma que el punto \((-1, 0)\) está en la gráfica de \( f(x) \).

Paso 2: Calcular la derivada de la función

La pendiente de la recta tangente en un punto es igual a la derivada de la función en ese punto. Calculamos la derivada de \( f(x) \):

\[ f'(x) = \frac{d}{dx}(x - x^3) = 1 - 3x^2 \]

Paso 3: Evaluar la derivada en el punto dado

Evaluamos la derivada en \( x = -1 \) para encontrar la pendiente de la tangente:

\[ f'(-1) = 1 - 3(-1)^2 = 1 - 3 = -2 \]

Por lo tanto, la pendiente de la recta tangente es \( m = -2 \).

Paso 4: Determinar la ecuación de la recta tangente

La ecuación de la recta tangente en el punto \((-1, 0)\) con pendiente \( m = -2 \) es:

\[ y - y_1 = m(x - x_1) \]

Sustituyendo \( m = -2 \), \( x_1 = -1 \), y \( y_1 = 0 \):

\[ y - 0 = -2(x + 1) \]

Simplificando:

\[ y = -2x - 2 \]

Por lo tanto, \( b = -2 \).

Paso 5: Comparar con las opciones dadas

Comparando con las opciones dadas:

  • \( m = -2 \) y \( b = -2 \) coincide con la opción \( m = -2; b = -2 \).
Respuesta Final

\(\boxed{m = -2; b = -2}\)

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