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Find the derivative of the function using the definition of derivative. \[ \begin{array}{r} f(x)=3+6 x-8 x^{2} \\ f^{\prime}(x)=\square \end{array} \] State the domain of the function. (Enter your answer using interval notation.) \( \square \) State the domain of its derivative. (Enter your answer using interval notation.) \( \square \)

Ask by Sherman Murray. in the United States
Feb 03,2025

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\[ \begin{array}{r} f'(x) = 6 - 16x \\ \text{Domain of } f(x): \quad (-\infty, \infty) \\ \text{Domain of } f'(x): \quad (-\infty, \infty) \end{array} \]

Solución

To find the derivative of the function \( f(x) = 3 + 6x - 8x^{2} \) using the **definition of the derivative**, we'll follow these steps: ### Definition of the Derivative The derivative of a function \( f(x) \) at a point \( x \) is defined as: \[ f'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{f(x + h) - f(x)}{h} \] ### Step-by-Step Calculation 1. **Compute \( f(x + h) \):** \[ f(x + h) = 3 + 6(x + h) - 8(x + h)^2 \] Expand the terms: \[ f(x + h) = 3 + 6x + 6h - 8(x^2 + 2xh + h^2) = 3 + 6x + 6h - 8x^2 - 16xh - 8h^2 \] 2. **Find \( f(x + h) - f(x) \):** \[ f(x + h) - f(x) = (3 + 6x + 6h - 8x^2 - 16xh - 8h^2) - (3 + 6x - 8x^2) = 6h - 16xh - 8h^2 \] 3. **Divide by \( h \):** \[ \frac{f(x + h) - f(x)}{h} = \frac{6h - 16xh - 8h^2}{h} = 6 - 16x - 8h \] 4. **Take the limit as \( h \to 0 \):** \[ f'(x) = \lim_{h \to 0} (6 - 16x - 8h) = 6 - 16x \] ### Final Results \[ \begin{array}{r} f(x)=3+6 x-8 x^{2} \\ f^{\prime}(x)=6 - 16x \end{array} \] **Domain of the Original Function \( f(x) \):** Since \( f(x) \) is a polynomial, it is defined for all real numbers. \[ \text{Domain of } f(x): \quad (-\infty, \infty) \] **Domain of the Derivative \( f'(x) \):** Similarly, \( f'(x) = 6 - 16x \) is also a polynomial and is defined for all real numbers. \[ \text{Domain of } f'(x): \quad (-\infty, \infty) \] --- **Summary of Answers:** \[ \begin{array}{r} f'(x) = 6 - 16x \\ \text{Domain of } f(x): \quad (-\infty, \infty) \\ \text{Domain of } f'(x): \quad (-\infty, \infty) \end{array} \]

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To find the derivative \( f'(x) \) using the definition of the derivative, we start with the limit definition: \[ f'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{f(x+h) - f(x)}{h}. \] For our function \( f(x) = 3 + 6x - 8x^2 \), we'll calculate \( f(x+h) \): \[ f(x+h) = 3 + 6(x+h) - 8(x+h)^2 = 3 + 6x + 6h - 8(x^2 + 2xh + h^2) = 3 + 6x + 6h - 8x^2 - 16xh - 8h^2. \] Now, substituting into the derivative formula: \[ f'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{(3 + 6x + 6h - 8x^2 - 16xh - 8h^2) - (3 + 6x - 8x^2)}{h}. \] This simplifies to: \[ = \lim_{h \to 0} \frac{6h - 16xh - 8h^2}{h} = \lim_{h \to 0} (6 - 16x - 8h). \] As \( h \) approaches 0, we find: \[ f'(x) = 6 - 16x. \] Thus, the derivative is: \( f'(x) = 6 - 16x \). For the domain of the function \( f(x) = 3 + 6x - 8x^2 \), which is a polynomial, the domain is all real numbers: Domain of \( f(x) \): \( (-\infty, \infty) \). The derivative \( f'(x) = 6 - 16x \) is also a polynomial, hence its domain is also all real numbers: Domain of \( f'(x) \): \( (-\infty, \infty) \).

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