Odpowiedź:
[tex]g\left(x\right)\ =\ x\ -\ \frac{\sqrt{3}}{3}\ +\ \left(\frac{\sqrt{3}}{3}\right)^{3}\\ \\h\left(x\right)\ =x\ +\ \frac{\sqrt{3}}{3}\ -\ \left(\frac{\sqrt{3}}{3}\right)^{3}[/tex]
Szczegółowe wyjaśnienie:
Wstęp:
Szukaną funkcje oznaczymy [tex]g(x)[/tex].
Pochodna funkcji liniowej nachylonej do OX pod kątem 45° wynosi 1, z tego wynika, że należy znaleźć argument dla, którego [tex]f'(x) = 1[/tex], a potem przesunąć ją o wektor [tex][x, y][/tex] tak aby [tex]g(x) = f(x)[/tex] dla tego właśnie argumentu. Czyli spodziewamy się [tex]g(x) = (x-p) + q = x -p -q = x - a[/tex] i to właśnie [tex]a[/tex] mamy wyznaczyć ([tex]p, q[/tex] sumują się na [tex]a[/tex]).
Rozwiązanie:
[tex]f'(x) = 3x^{2}[/tex] ze wzoru [tex](x^n)' = n*x^{n-1}[/tex]
Znajdujemy rozwiązanie [tex]f'(x) = 1[/tex]:
[tex]3x^2 = 1\\3x^2 - 1 = 0\\\left \{ { {x_{1} =\frac{\sqrt{3} }{3} } } \atop {x_{2} = - \frac{\sqrt{3} }{3} }} \right.[/tex]
Czyli będą dwa miejsca, gdzie będzie można zrobić styczną taka jak nas interesuje, czyli będą dwie funkcje, dla [tex]x_{1}[/tex] => [tex]g(x)[/tex] i dla [tex]x_{2}[/tex] => [tex]h(x)[/tex].
[tex]g(x_{1}) = f(x_{1})\\h(x_{2}) = f(x_{2})[/tex]
Pierwsza liniówka:
[tex]x_{1} \\\\(\frac{\sqrt{3} }{3})^{3} = \frac{\sqrt{3} }{3} - a_{1} \\a_{1} = \frac{\sqrt{3} }{3}} - (\frac{\sqrt{3} }{3})^{3}[/tex]
Druga Liniówka:
[tex]x_{2} \\\\(-\frac{\sqrt{3} }{3})^{3} = -\frac{\sqrt{3} }{3} - a_{2} \\a_{2} = -\frac{\sqrt{3} }{3}} + (\frac{\sqrt{3} }{3})^{3}[/tex]
Podkładasz pod [tex]x - a[/tex] to co wyszło, czyli [tex]a_{1}[/tex] i [tex]a_{2}[/tex]. Wynikiem są dwa równania na górze w sekcji odpowiedź.
W załączniku wykresy [tex]f(x), f'(x), g(x), h(x)[/tex]. Widać gdzie są styczne, i że są.