数学
高校生
解決済み

「放物線y=x²上の点で、点(6,3)から最短距離にある点の座標と、その距離を求めよ。」
という問題なのですが、解答の赤で囲った部分を詳しく解説していただきたいです。ここが分からないので増減表の符号もよく分かりません。
よろしくお願いします🙇‍♀️

放物線上の点の座標 を(x, x) とおく。 571 y ソ=x? この点と点(6, 3) との 距離を1とすると 1=(x-6°+(x?-3)2 =x-5x?-12x+45 1>0であるから, 1?が最 小のとき1は最小となる。 (22)'=4x°-10x-12 3| 6 x 3D2(x-2)(2x2+4x+3) |2x2+4x+3=2(x+1)?+1>0であるから」 (13 0となるのは, x=2 のときである。 よって,? の増減表は 右のようになる。 ゆえに,1? は x=2 で最小値 17 x 2 0 12 17|メ をとる。 したがって, 点 (6, 3) から最短距離にある点の 座標は(2, 4)で, その最短距離は V17
微分法

回答

✨ ベストアンサー ✨

2x²+4x+3を平方完成することによって、2(x+1)²+1となり、2(x-2)(2x²+4x+3)=4(x-2){(x+1)²+1}となりますよね。
なんで平方完成したかというと、(x+1)²は正なので(x+1)²+1は正であることがいえるからです。4(x-2){(x+1)²+1}のうち4{(x+1)²+1}の部分は正であるのであれば、こいつの符号を決めるのはx-2のみですよね。x-2が負であれば全体は負だし、x-2が正であれば全体は正ですよね。
だからx=2のときに0になって、導関数が0で符号が変化しているのでx=2が極値といえて、x=2のとき最大といえますよね。

ブドウくん

プロフィールを拝見したところ、理系だと言うことなので書いておきますが、数3でも微分は出てきます。むしろ、理系は数2の微分はたまに二次でも出ますが、ほぼ共通テストくらいでしか使わないと言っても過言ではありません。
そして、数3の微分においては、導関数がパッと書けないことがほとんどです。
例えば数2ではf(x)=x³+6x²+15xを微分してf'(x)=3x²+12x+15=3(x+1)(x+3)のように、すぐにf'(x)のグラフが書けますよね。
でも、数3だと出てくる導関数が複雑になります。そういう時に、今回のようにどこが常に正でどこが符合変化に影響を及ぼしているのかを考えます。例えば、分数関数であっても分母は正だから関係ないとか、指数関数は常に正だから関係ないとか、sinx-2は三角関数の範囲が-1から1だから的に常に負だとかそういう風に見ることがほとんどです。

寧々

詳しく教えてくださってありがとうございました。理解できました😊!!
追加コメント拝見しました。数3にも対応できるように今のうちに訓練しておきます。
先輩方の言葉は、とても参考になります🙇‍♀️

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回答

(l²)‘=2(x-2)(2x²+4x+3)
の式において
(2x²+4x+3)は常に0より大きい値を取るため
(x-2)に着目し、(l²)‘=0 となるxの値を求める
ということです

寧々

迅速な回答ありがとうございました。初歩的なミスに気づくことができました!

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