✓ 508 放物線 y=x2+2x-3 と, 原点を通る傾きの直線で囲まれた図形の面積
が最小となるように, m の値を定めよ。 また, そのときの面積を求めよ。
原点を通る傾きの直線の方程式は y=mx
放物線とこの直線の交点のx座標は, 方程式
答
x2+2x-3=mx
すなわち
x2-(m-2)x-3=0 ... ①
の実数解である。
①の判別式をDとすると
D=(m-2)2+12> 0
よって, ① は異なる2つの実数解をもつ。
それらをα,β(a<β) とすると, 放物線と直線で囲まれた図形の面積Sは
S=${mx-(x2+2x-3)}dx=-f(x-axx-B)dx=1/2(B-α)
α
α
m-2+√D
m-2-√D
ここで
β-α=-
=√D=√(m-22+12
2
2
13
よって
詳解
S=1/√(m-2)+12
したがって,面積Sは,m=2のとき最小となり,そのときの面積は1/2(12)=4/3