Deixarei aqui o passo a passo de como resolver esse tipo de questão, caso não entenda pode estar perguntando :
Passo 0 (opcional em alguns casos):
Se o problema não te deu o par ordenado por completo , encontre - o substituindo o valor que foi dado na expressão de F(x)
1º passo :
Derive sua função F(x);
2º passo :
Encontre o valor de F'(x) para o ponto dado ;
3º passo :
monte a equação da reta tangente;
4º passo:
Por fim, para encontrar a equação da reta normal à curva em um determinado ponto é necessário lembrar que ela é perdendicular à reta tangente nesse ponto , ou seja , o coeficiente angular da normal é o oposto do inverso do coeficiente angular da reta tangente (mt*mn=-1).
Conhecendo o valor \(x_0=4\), o valor de \(y_0\) é:
\(\Longrightarrow y_0 = f(x_0)\)
\(\Longrightarrow y_0 = {10 \over 14-x_0^2 }\)
\(\Longrightarrow y_0 = {10 \over 14-4^2 }\)
\(\Longrightarrow y_0 = {10 \over -2 }\)
\(\Longrightarrow y_0 = -5\)
Portanto, o ponto a ser avaliado é \(\underline {(x_0,y_0)=(4,-5) }\).
Primeiro, será encontrada a inclinação \({df(x) \over dx}\) da reta tangente à curva \(f(x) = {10 \over 14-x^2 }\) num ponto \((x,y)\) qualquer.
\(\Longrightarrow {df(x) \over dx} ={d \over dx} \Big ({10 \over 14-x^2 } \Big )\)
\(\Longrightarrow {df(x) \over dx} =10 \cdot {d \over dx} \Big [ (14-x^2 )^{-1} \Big ]\)
\(\Longrightarrow {df(x) \over dx} =10 \cdot (-1) (14-x^2 )^{-1-1}\cdot {d \over dx} (14-x^2 )\)
\(\Longrightarrow {df(x) \over dx} =-10\cdot (14-x^2 )^{-2}\cdot (0-2x )\)
\(\Longrightarrow {df(x) \over dx} = { 20x \over (14-x^2 )^{2} }\)
Portanto, a inclinação da reta tangente no ponto \(x_0=4\) é:
\(\Longrightarrow a_{tan} = {df(x) \over dx} \bigg |_{x_0=4}\)
\(\Longrightarrow a_{tan} = { 20x_0 \over (14-x_0^2 )^{2} }\)
\(\Longrightarrow a_{tan} = { 20\cdot 4 \over (14-4^2 )^{2} }\)
\(\Longrightarrow a_{tan} = { 80 \over (-2 )^{2} }\)
\(\Longrightarrow a_{tan} = { 80 \over 4 }\)
\(\Longrightarrow a_{tan} = 20\)
A reta normal pe perpendicular à reta tangente. Portanto, a inclinação \(a_{nor}\) da reta normal no ponto \(x_0=4\) é:
\(\Longrightarrow a_{nor} = -{1 \over a_{tan} }\)
\(\Longrightarrow a_{nor} = -{1 \over 20 }\)
Portanto, a equação geral da reta normal é:
\(\Longrightarrow y_{nor} = a_{nor} \cdot x + b_{nor}\)
\(\Longrightarrow y_{nor} =-{1 \over 20} x + b_{nor}\) \((I)\)
Uma vez que a curva \(f(x) = {10 \over 14-x^2 }\) e a reta normal \( y_{nor} \) se cruzam no ponto \((x_0,y_0)=(4,-5)\), vamos substituir esse ponto na equação \((I)\) para calcular o valor do coeficiente linear \(b_{nor}\).
\(\Longrightarrow y_{0} =-{1 \over 20} x_0 + b_{nor}\)
\(\Longrightarrow -5 =-{1 \over 20} \cdot 4 + b_{nor}\)
\(\Longrightarrow b_{nor} = {4 \over 20} -5 \)
\(\Longrightarrow b_{nor} = -4,8\)
Portanto, o resultado final é:
\(\Longrightarrow \fbox {$ y_{nor} =-{1 \over 20} x -4,8 $}\)
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