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Mathematics Senior High

199. 時短で求められるのは解答の解き方だと思うのですが、 この解き方でも問題ないですか??

312 基本例題 1992 曲線に接する直線 2つの放物線y=-x,y=x²-2x+5の共通接線の方程式を求めよ。 基本 196 指針 1つの直線が2つの曲線に同時に接するとき, この直線を2つの曲線の共通接線 ① 一方の曲線 y=f(x) 上の点A(a, f(a)) における接線の方 程式を求める。 い 2② 1 で求めた接線が他方の曲線 y=g(x) と接する条件から, gyor αの値を求める。(()(2A) 接する重解の利用。 他にも検討で示したような解法も考えられる。 解答 y=-x2 に対して y'=-2x よって, 放物線y=-x2 上の点 (a, -α²) における接線の方程式は y-(-a²)=-2a(x-a) ......... 接する Ay 接する y=x2-2x+5 [O y=-x2 x (a, ,-a²) (30 すなわちy=-2ax+a² この直線が放物線y=x²-2x+5にも 接するための条件は、 2次方程式 x2-2x+5=-2ax+α² すなわち x²+2(a-1)x-a²+5=0 ゆえに,②の判別式をDとすると D=(a-1)^-1・(-α²+5)=2a²-2a-4=2(a+1)(a−2) 係数を比較して la²=-62+5 よって, 求める共通接線の方程式は M ②が重解をもつことである。 D=0 よって (a+1)(a-2)=0 ゆえに a=-1, 2 この値を①に代入して、求める共通接線の方程式は y=2x+1,y=-4x+4 検討 2つの曲線のそれぞれの接線を一致させて解く 上の例題の別解 (恒等式の考えを利用する。) y=-x2上の点(a, -d²) における接線の方程式は y=x2-2x+5 上の点 (6, 62-26+5) における接線の方程式は y=-2ax+α² 2直線①②が一致するとき, その直線は共通接線となる。 -2a=2(6-1) 25 重要 200 演習 224 IEROS J y-(b2-26+5)=(26-2)(x-b) すなわち y=2(6-1)x-62+5 M これを解いて y=2x+1,y=-4x+4 y=g(x)\ A 接線が求めやすい方の曲線を 指針の手順①のy=f(x) と するとよい。 y-f(a)=f'(a)(x-a) 接する y=x²-2x+5と y=-2ax+α² を連立。 接する重解 ~共通接線 y=f(x) (a,b)=(-1,2),(2,-1)

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83. 3a-2b=1-①という方程式が導かれ、 3x-2y=1-②という方程式も導けた。 2点を通る直線②に(x,y)=(a,b)を代入すれば①の方程式になるから3点が1直線上にあると言えるということですよね?

[1] 83 ■」 また ある」 で つくにな の傾き ただし, に垂直 ないから、 をベクト 。 ある2直線 含まない の値を求 点で交わ 重要 例題 83 共点と共線の関係 「異なる 3 直線 x+y=1 ①, 3x+4y=1 ②, ax+by=1 が1点で交わるとき, 3点 (1,1),(3,4), (a, b) は一直線上にあることを示せ。 基本 82 指針 2直線①,②の交点の座標を求め、その交点が直線 ③ 上にあるための条件式を導く。 そして,2点 (1,1),(3, 4) を通る直線上に点 (a,b) があることを示す。 また、別解のように,次の性質を利用する方法もある。 点(p, g) が直線ax+by+c=0 上にある 解答 ① ② を連立して解くと ⇔ap+bg+c=0 ⇔点(a,b) が直線 px+qy+c=0 上にある 3 x=3, y=-2 2直線① ② の交点の座標は (3,-2) 点 (3,-2) は直線 ③ 上にあるから③ (VS) 3a-26=1 また, 2点 (1,1), (3, 4) を通る直線の 方程式は y-1=4=(x-1) すなわち 3x-2y=1 ④ から,点(α, b) は,直線3x-2y=1上にある。 よって, 3点 (1,1),(3,4), (a,b) は直線3x-2y=1上にあ る。 つまり (1) (2) 練習 383 (a, b) (3,4) 1 3x-2y=1 別解 原点を通らない3 直線 ① ② ③ が1点で交わるから, その点をP(p, g) とすると,Pは原点にはならない。 3 直線 ① ② ③ が 点Pを通ることから p+g=1,3p+4g=1, ap+bg=1 (1,1) 1 3 (3,-2) p •1+α •1=1 か•3+q•4=1 p•a+q.b=1 であり p = 0 または g = 0 ゆえに、方程式 px+gy=1 5,3点(1,1),(3,4), (a,b) は直線 ⑦上にある。 000 ⑦ を考えると, ④~⑥か Ca 係数に文字を含まない ①, ② を使用する。 +XZ 3a-26=1 ⇔点 (α, b) は直線 3x-2y=1上にある。 <x=y=0のとき, ①, ②, ③ はどれも不成立。 点(p, g) が直線 x+y=1上にある ⇔p+g=1 ⇔点 (1,1) が直線 px+gy=1上にある。 <p = 0 またはg ≠ 0 であるか ら⑦は直線を表す。 異なる3直線 ...... ②, ax+by=5 .... (3) 2x+y=5 ①, 4x+7y=5 85が1点で交わるとき 3点 (2,1),(4,7), (a,b) は一直線上にあることを示せ。 Op.134 EX57 131 3章 3 直線の方程式、2直線の関係 13

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65. 指針について質問です。 (x-1)^3の解x=1は3重解ですか??

gl 基本例題 65 3次方程式が2重解をもつ条件 00000 3次方程式x+(a−2)x²-44=0が2重解をもつように,実数の定数aの値を定 めよ。 類 東北学院大] 基本 63 指針 方程式 (x-3)^(x+2)=0の解x=3をこの方程式の2重解という。また, 方程式(x+2)(x-2)=0の解x=-2をこの方程式の3重解という。 まず, 方程式の左辺を因数分解して,(1次式) × (2次式) = 0 の形に直す。 方程式が (x-a)(x2+px+q)=0と分解されたなら, 2重解をもつ条件は [1] x2+px+q=0が重解をもち,その重解はxキα [2] x2+px+q= 0 が α と α以外の解をもつ。 2重解はx=α であるが,一方の条件を見落とすことがあるので、注意が必要である。 なお, [1] は, 2次方程式の重解条件と似ているが, 重解がxキα である (x =α が 3重解で はない)ことを必ず確認するように。 解答 与えられた3次方程式の左辺をαについて整理すると ENG (x2-4)a+x-2x²=0 (x+2)(x-2)a+x2(x-2)=0 (x-2){x2+(x+2)a}=0 (x-2)(x2+ax+2a) = 0 =(-| よって x-2=0 または x2+ax+2a=03= この3次方程式が2重解をもつのは,次の [1] または [2] の場 合である。 [1] x2+ax+2a=0がx=2の重解をもつ。 a 判別式をDとすると D = 0 かつ 2.1 D=α²-4・1・2a=a(a−8)であり, D=0 とすると α=0,8 ここで, a = 0, 8はαキー4 を満たす。 [2] x2+ax+2a=0の解の1つが2で,他の解が2でない。 2が解であるための条件は 22+α・2+2a=0 これを解いて a=-1 このとき, 方程式は したがって ゆえに, x=2は2重解である。 以上から α = -1, 0,8 a≠2から 2.1 αキー4 ≠2 (x-2)(x2-x-2)=0 (x-2)(x+1)=0 3次方程式x+(a+1)x²-a=0 2 8+6 次数が最低のαについて 整理する。 また P(x)=x3+(a-2)x²-4a とするとP(2)=0 よって, P(x) は x-2を因 数にもつ。 これを利用して因数分解し てもよい。 2次方程式 Ax2+Bx+C=0 の重解は x=- (1-3 B 2A [2] 他の解が2でない,とい う条件を次のように考えても い。 他の解をβとすると解と 係数の関係から 2β=2a β=2 から a=2 ① について 105 2章 11 高次方程式

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