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9) Find \( f^{\prime}(x) \) using the limit desinition of the derivative. Then evaluate at \( x=-8 \). \[ f(x)=-x^{2}+4 x+4 \]

Ask by Watkins Deleon. in the United States
Feb 26,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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The derivative of \( f(x) = -x^2 + 4x + 4 \) is \( f'(x) = -2x + 4 \). When evaluated at \( x = -8 \), \( f'(-8) = 20 \).

Solución

To find f '(x) using the limit definition, recall that   f '(x) = lim₍ₕ→0₎ [f(x + h) − f(x)] / h. Given f(x) = –x² + 4x + 4, first compute f(x + h):   f(x + h) = –(x + h)² + 4(x + h) + 4         = –(x² + 2xh + h²) + 4x + 4h + 4         = –x² – 2xh – h² + 4x + 4h + 4. Now, find the difference f(x + h) – f(x):   f(x + h) – f(x) = [ –x² – 2xh – h² + 4x + 4h + 4 ] – [ –x² + 4x + 4 ]             = –x² – 2xh – h² + 4x + 4h + 4 + x² – 4x – 4             = –2xh – h² + 4h. Factor h from the numerator:   = h(–2x – h + 4). The derivative becomes:   f '(x) = lim₍ₕ→0₎ [h(–2x – h + 4)] / h         = lim₍ₕ→0₎ (–2x – h + 4). Taking the limit as h approaches 0:   f '(x) = –2x + 4. Now, evaluate the derivative at x = –8:   f '(–8) = –2(–8) + 4         = 16 + 4         = 20. Thus, the derivative of f(x) is f '(x) = –2x + 4 and f '(–8) = 20.

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

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Beyond the Answer

To find \( f'(x) \) using the limit definition of the derivative, we start with: \[ f'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{f(x+h) - f(x)}{h} \] For the function \( f(x) = -x^2 + 4x + 4 \), we compute \( f(x+h) \): \[ f(x+h) = -(x+h)^2 + 4(x+h) + 4 = -(x^2 + 2xh + h^2) + 4x + 4 + 4h = -x^2 - 2xh - h^2 + 4x + 4 + 4h \] Now, we can substitute this into our limit definition: \[ f'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{[-x^2 - 2xh - h^2 + 4x + 4 + 4h] - [-x^2 + 4x + 4]}{h} \] Simplifying this gives: \[ f'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{-2xh - h^2 + 4h}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{h(-2x + 4 - h)}{h} = \lim_{h \to 0} (-2x + 4 - h) \] Taking the limit as \( h \) approaches 0, we find: \[ f'(x) = -2x + 4 \] Now, to evaluate at \( x = -8 \): \[ f'(-8) = -2(-8) + 4 = 16 + 4 = 20 \] Therefore, \( f'(-8) = 20 \).

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