Solución

Podemos usar la Ecuación 3.3, pero como hemos visto, los resultados serían los mismos utilizando la Ecuación 3.4. mtan=limx2f(x)f(2)x2Aplicar la definicioˊn=limx21x12x2Sustituirf(x)=1x   y   f(2)=1/2=limx21x12x22x2xMultiplicar y dividir por 2x =limx2(2x)(x2)(2x)Simplificando=limx212xCalculando el lıˊmite=14\begin{aligned} m_{tan} &=\mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{f (x) −f (2)}{ x − 2} &\text{Aplicar la definición} \\ &= \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{\frac{1}{x} − \frac{1}{2}}{x − 2} &\text{Sustituir} f (x) = \frac{1}{x} \,\,\,\text{y} \,\,\,f (2) = 1/2\\ &= \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{\frac{1}{x} − \frac{1}{2}}{x − 2} \cdot \frac{2x}{2x} & \text{Multiplicar y dividir por 2x }\\ &= \mathop {\lim }\limits_{x \to 2} \frac{(2 − x)}{ (x − 2) (2x )} &\text{Simplificando} \\ &= \mathop {\lim }\limits_{x \to 2}\frac{−1}{2x} &\text{Calculando el límite} \\ &= \frac{−1}{4} \end{aligned}

Ahora sabemos que la pendiente de la recta tangente es 14\frac{−1}{4}. Para encontrar la ecuación de la recta tangente, también necesitamos un punto en la recta. Sabemos que f(2)=12f (2) = \frac{1}{2}, luego la recta tangente pasa por el punto (2,12)(2,\frac{1}{2}). Usando la ecuación punto-pendiente de la recta, su ecuación es y=14x+1y = −14x + 1.

Las gráficas de f(x)=1/xf (x) = 1/x e y=14x+1y = \frac{−1}{4}x + 1 se muestran en la Figura 3.7.

Esta figura consta de las gráficas de f(x)=1/xf (x) = 1 / x y y=x/4+1y = -x / 4 + 1. La parte de la gráfica f(x)=1/xf (x) = 1 / x en el primer cuadrante parece tocar la gráfica de la otra función en x=2x = 2.

Figura 3.7 La recta es tangente a f(x)f (x) en x=2x = 2.