数学
高校生
解決済み

判別式を使うのはなぜですか?

372 基本 例題244 面積の最大·最小 (1) 「点(1, 2)を通る直線と放物線y=X°で囲まれる図形の面積をSとする。 指針>点(1, 2)を通る直線の方程式は, その傾きをmとすると, y=m(x-1)+2と表される。 小値を求めよ。 >0 。 P まず,この直線と放物線が異なる 2点で交わるとき, 交点のx座標a, BでSを表す。 このとき,公式 (t-a)(x-B)dx=-6 (8-a)が利用できる。 更に,Sをmの関数で表し, mの2次関数の最小値の問題に帰着させる。 解答 ソ= 点(1, 2) を通る傾き mの直線の方程式は と表される。 の y=m(x-1)+2 … 直線のと放物線y=x° の共有点のx座標は, 方程式 x=m(x-1)+2 すなわち x?ーmx+m-2=0 ケX ーmは- S の実数解である。この2次方程式の判別式を Dとすると D=(-m)°-4(m-2)=m'-4m+8=(m-2)?+4 |0 8 常にD>0であるから, 直線① と放物線 y=x° は常に異なる 2点で交わる。 点(1, 2)を通りx軸に その2つの交点のx座標をα, B(α<B)とすると な直線と放物線y=x 2。 --Scー * B *B S=(m(x-1)+2-x}dx=-\(x?-mx+m-2)dx RT xiYCB まれる図形はない。よ x軸に垂直な直線は考 a =-(x-a)(x-B)de= (B-) 1 6 (0-てよい。 3 m+VD B-a= m-VD 2 また =\D=\(m-2)?+4 (a, Bは2次方程士 x°-mx+m-2= 三 2 したがって,正の数β-aは, m=2のとき最小で、このとき (8-a)°も最小であり, Sの最小値は 一(/4 )°= m土/m'-4 2 x= 4 3 6 m?-4m+8=D 0
積分

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