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Dada la curva con ecuación \( -5 \cdot x^{2}-3 \cdot x-y^{2}+3 \cdot y+36=0 \) punto \( (1,-4) \) escribe lo que se te pide en cada caso: \( \frac{d y}{d x}=\square \) Escribe el resultado de la derivada anterior de manera implicita \( \left.\frac{d y}{d x}\right|_{(1,-4)}= \) Escribe la recta tangente y normal en forma pendiente ordenada los espacios correspondientes: recta tangente: recta normal:

Ask by Long Dawson. in Mexico
Mar 10,2025

Upstudy AI Solution

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Answer

**Calcul de \(\frac{dy}{dx}\):** \[ \frac{dy}{dx} = \frac{10x + 3}{3 - 2y} \] **Valeur de \(\frac{dy}{dx}\) au point (1, -4):** \[ \left.\frac{dy}{dx}\right|_{(1,-4)} = \frac{13}{11} \] **Équation de la tangente:** \[ y + 4 = \frac{13}{11}(x - 1) \] **Équation de la normale:** \[ y + 4 = -\frac{11}{13}(x - 1) \]

Solution

Soit la courbe définie par \[ -5x^2 - 3x - y^2 + 3y + 36 = 0. \] **1. Calcul de \(\frac{dy}{dx}\) de manière implicite** On dérive par rapport à \(x\) : \[ \frac{d}{dx}(-5x^2) = -10x,\quad \frac{d}{dx}(-3x) = -3, \] \[ \frac{d}{dx}(-y^2) = -2y\,\frac{dy}{dx},\quad \frac{d}{dx}(3y) = 3\,\frac{dy}{dx}. \] La dérivation de la constante donne \(0\). Ainsi, on a : \[ -10x - 3 - 2y\,\frac{dy}{dx} + 3\,\frac{dy}{dx} = 0. \] On regroupe les termes en \(\frac{dy}{dx}\) : \[ (-2y + 3)\,\frac{dy}{dx} = 10x + 3. \] La dérivée implicite est donc : \[ \frac{dy}{dx} = \frac{10x+3}{3-2y}. \] **2. Évaluation de \(\left.\frac{dy}{dx}\right|_{(1,-4)}\)** En substituant \(x=1\) et \(y=-4\) dans l'expression ci-dessus : \[ \left.\frac{dy}{dx}\right|_{(1,-4)} = \frac{10\cdot 1+3}{3-2(-4)} = \frac{10+3}{3+8} = \frac{13}{11}. \] **3. Écriture de la tangente et de la normale sous forme pente-ordonnée à l'origine** - **Tangente** : La droite tangente au point \((1,-4)\) a pour équation (forme point-pente) \[ y - (-4) = \frac{13}{11}(x-1) \quad \Longrightarrow \quad y + 4 = \frac{13}{11}(x-1). \] - **Normale** : La pente de la normale est l'inverse négatif de celle de la tangente : \[ m_{\text{normale}} = -\frac{1}{\frac{13}{11}} = -\frac{11}{13}. \] L'équation de la droite normale au point \((1,-4)\) est donc : \[ y + 4 = -\frac{11}{13}(x-1). \] **Résultats** \[ \frac{dy}{dx} = \frac{10x+3}{3-2y} \] \[ \left.\frac{dy}{dx}\right|_{(1,-4)} = \frac{13}{11} \] **recta tangente:** \[ y + 4 = \frac{13}{11}(x-1) \] **recta normal:** \[ y + 4 = -\frac{11}{13}(x-1) \]

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The Deep Dive

Primero, debemos encontrar la derivada implícita de la ecuación dada. Comenzamos diferenciando la ecuación \( -5 \cdot x^{2}-3 \cdot x-y^{2}+3 \cdot y+36=0 \) con respecto a \( x \): \[ \frac{d}{dx} (-5x^2) - \frac{d}{dx}(3x) - \frac{d}{dx}(y^2) + \frac{d}{dx}(3y) + \frac{d}{dx}(36) = 0 \] Esto se traduce en: \[ -10x - 3 - 2y \frac{dy}{dx} + 3 \frac{dy}{dx} = 0 \] Reorganizando, obtenemos: \[ (-2y + 3)\frac{dy}{dx} = 10x + 3 \] Por lo tanto, podemos expresar la derivada implícita como: \[ \frac{dy}{dx} = \frac{10x + 3}{-2y + 3} \] Ahora, evaluamos la derivada en el punto \( (1, -4) \): \[ \left. \frac{dy}{dx} \right|_{(1,-4)} = \frac{10(1) + 3}{-2(-4) + 3} = \frac{10 + 3}{8 + 3} = \frac{13}{11} \] La pendiente de la recta tangente en el punto \( (1, -4) \) es \( \frac{13}{11} \). Usando la forma punto-pendiente de la recta, la ecuación tangente se escribe como: \[ y + 4 = \frac{13}{11}(x - 1) \] Lo que se traduce a la forma pendiente-ordenada: \[ y = \frac{13}{11}x - \frac{13}{11} + 4 \quad \Rightarrow \quad y = \frac{13}{11}x + \frac{33}{11} \] Para la recta normal, cuya pendiente es el negativo del recíproco de la pendiente de la tangente \(-\frac{11}{13}\), la ecuación normal en forma pendiente-ordenada es: \[ y + 4 = -\frac{11}{13}(x - 1) \] Lo que nos da: \[ y = -\frac{11}{13}x + \frac{11}{13} - 4 \quad \Rightarrow \quad y = -\frac{11}{13}x - \frac{41}{13} \] Finalmente, llenamos los espacios correspondientes: recta tangente: \( y = \frac{13}{11}x + \frac{33}{11} \) recta normal: \( y = -\frac{11}{13}x - \frac{41}{13} \)

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