Чтобы найти производную функции ( f(x) = \frac{1}{x^4} ) в точке ( x = \frac{1}{2} ), нужно выполнить несколько шагов. Разберем подробно:
Шаг 1. Перепишем функцию в удобной форме.
Функция ( f(x) = \frac{1}{x^4} ) может быть переписана с использованием степени:
[
f(x) = x^{-4}.
]
Шаг 2. Найдем производную ( f'(x) ).
Для нахождения производной используем правило дифференцирования степенной функции:
[
\frac{d}{dx} \big( x^n \big) = n x^{n-1}.
]
Подставляем ( n = -4 ):
[
f'(x) = -4 \cdot x^{-4-1} = -4 \cdot x^{-5}.
]
Таким образом, производная функции:
[
f'(x) = -\frac{4}{x^5}.
]
Шаг 3. Подставляем ( x = \frac{1}{2} ).
Теперь подставляем ( x = \frac{1}{2} ) в выражение для ( f'(x) ):
[
f'(x) = -\frac{4}{x^5}.
]
Подставляем ( x = \frac{1}{2} ):
[
f'\left(\frac{1}{2}\right) = -\frac{4}{\left(\frac{1}{2}\right)^5}.
]
Шаг 4. Упростим выражение.
Сначала вычислим ( \left(\frac{1}{2}\right)^5 ):
[
\left(\frac{1}{2}\right)^5 = \frac{1}{2^5} = \frac{1}{32}.
]
Теперь подставим это значение в знаменатель:
[
f'\left(\frac{1}{2}\right) = -\frac{4}{\frac{1}{32}}.
]
При делении на дробь мы умножаем на её обратное:
[
f'\left(\frac{1}{2}\right) = -4 \cdot 32 = -128.
]
Окончательный ответ:
[
f'\left(\frac{1}{2}\right) = -128.
]