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数学 高校生

この問題の解き方がわかりません。

340 演習 例題 222 4次関数のグラフと2点で接する 関数y=x(x-4)のグラフと異なる2点で接する直線の方程式を求めよ。 00000 [ 埼玉 ] 199 II 指針 次の [3] の考え方がある [ただし/(x)=x^(x-1), s≠t] [3] の考え方で解いてみよう 1点(4,f(t)) における接線が,y=f(x)のグラフと点(s, f(s)) で接する 解答 (s,f(s)), (t,f(t)) におけるそれぞれの接線が一致する。 y=f(x)のグラフと直線y=mx+n がx=s, x=tの点で接するとして、 f(x)=x+nが解s, tをもつ。f(x) (mx+n)=(x-s y=x^(x-4)のグラフと直線y=mx+nがx=s, x=t (sat) の点で接するとすると,次のxの恒等式が成り立つ。 x(x-1)(x+n)=(x-s)(x-1)^ (左辺)=xxmxn (右辺)={(x-s)(x-1)}=(x-(s+t)x+st}2 =x'+(s+1)x+st2-2(s+t)x-2(s+t)stx+2stx2 =x-2(s+1)x+{(s+t)'+2st}x2-2(s+t)stx+s212 両辺の係数を比較して -4=-2(s+t) ①, 0=(s+t)2+2st ******* ② -m=-2(s+t)st ③, n=spa ①から s+t=2 これと②から st=-2 下の脳は、指針のの考 え方によるものである。 ③ からm=-8 ④から n=-4 s,tは2u-2=0の解で,これを解くと u=1±√3 <stを確認する。 よって, y=x^(x-4)のグラフとx=1-√3x=1+√3点 で接する直線があり、その方程式は y=-8x-4 別解 y=4x-12x2 であるから,点(t,Pt-4))における接線の方程式は ソード(1-4)=(4P-1212)(x-1) すなわち = (4t-12t2)x-383 (*) この直線がx=s(st)の点でy=x(x-4)のグラフと接するための条件は、方程式 x4x=(4F-1212x383 がtと異なる重解sをもつことである。 これを変形して (xt){x2+2(1-2)x+312-8t}=0 よって, x+2(t-2)x+3t-8t=0 ⑩が, tと異なる重解sをもてばよい。 A の判別式をDとすると 01=(t-2)-1-(3f2-8t)=-2(-21-2)=O D=とすると t2-21-2=0 これを解くと t=1±√3 このときの重解はs=-(t-2)=1千√3(複号同順) よって, s≠tである。 t=1±√3はP-2t-2=0を満たし 4t3-12t2=4(t2-2t-2)(t-1)-8=-8 -3t'+81-(t2-2t-2)(312-2t+2)-4-4 ゆえに,(*)からy=-8x-4

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数学 高校生

一番下のマーカー部分なのですが、なぜ微分したのでしょうか、

演習 が引けるための条件 (1) 341 00000 |曲線C:y=x+3x2+x と点A(1, α) がある。 Aを通ってCに3本の接線が引 けるとき, 定数αの値の範囲を求めよ。 [類 北海道教育大 ] 基本218 曲線CA(1,α) を通る3本の接線が引ける 曲線C上の点(t, t+3t2+t)における接線が A を通るようなtの値が3つある そこで, 曲線 C上の点(t, 13+3t2+t) における接線の方程式を求め、 これが点 (1,α)を 指針 3 次関数のグラフでは,接点が異なると接線が異なる(下の検討参照)から 通ることから,f(t) =αの形の等式を導く。 A CHART 3次曲線 接点 [接線] 別なら 接線 [接点] も別 解答 y=3x²+6x+1 であるから, 曲線C上の点(t, +32 +t) に |おける接線の方程式はy (t+3t2+t)=(3+6t+1)(x-t) すなわち y=(3t2+6t+1)x-23-32 この接線が点 (1, α) を通るとすると 2t+6t+1=α ... ① 定数を分離 f(t)=-263+6t+1とすると YA f(t)=-6t2+6=-6(t+1)(t-1) 5 t=±1() f(t) = 0 とすると t=±1 ft)の増減表は次のようになる。 t f'(t) f(t) -1 1 - 0 + 20 極小 7 -3 |[極大] 5 y=a -10! f(-1)=2-6+1=-3, 1 t -3 ly=f(t) f(1)=-2+6+1=5 3次関数のグラフでは, 接点が異なると接線が異なるから, の3次方程式 ① が異なる3個の実数解をもつとき, 点Aか 曲線Cに3本の接線が引ける。 したがって、曲線 y=f(t) と直線y=α が異なる3点で交わる 条件を求めて -3<a<5 ①の実数解は曲線 y=f(t) と直線y=aとの 共有点の座標。 8

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数学 高校生

左下の方のlimx→+0f'(x)=-∞って調べる意味ありますか?調べないでそのままf'(1/2k)が0以下でもいいですか?

262 第4章 微分法の応用 Think **** 例題122 極値をもたない条件 大 kは正の定数とする. 関数 f(x)=xlogxkx2 が極値をもたないとき 注〉 logx +1-2kx=0 より log x +1=2kx...① とおく. 定数kの値の範囲を求めよ. [考え方 関数 y=f(x) が極値をもたない (単調増加 (減少))ことを調べるには、次のことを考 えるとよい . f(a) =0を満たす または ・f(a)=0を満たす ラフの動画の著 3 いろいろな応用 g(x)=logx+1 とおき, y=g(x) と y=2kx (k>0) のグラフで考え. 例題122の考え方の2つの観点を次のように考えることもできる f'(x)=logx+1-2kx=0 となるxの値(x>0) が. 存在しないかただ1つ存在する 場合を考える. が存在するが、x=aの前後の符号は正(負) が存在せず、つねに f'(x)>0 (f'(x) <0) このことより、f'(x)の符号を調べなければいけないが,f(x)では調べにくい場合が ある.このようなときは, f'(x) の符号を調べて、f'(x) の増減を調べる。 wwwwwww g(x)=1/1 ~ であるから, 曲線 y=g(x) 上の点(a loga+1) に y 解答 定義域は, x>0 y=2kx 真数条件 y=x f'(x)=logx+1-2kx <おける接線の方程式は, f(x) が極値をもたないのは, x>0でf'(x) の符号に変 化がないときであるから, f'(x) の符号より,f'(x)の増 減を調べる. このままではf'(x) の符号が調べにくい。 Jy (loga +1)=- 1)=1/(x- (x-a) y=g(x f'(x)の定義域は, x>0 f(x)=1-2k X すなわち, y=-x+loga この直線が原点 (0.0)を通るとき loga=0 a=1 1 f" (x) =0 とすると, x= 2k したがって,このときの直線は, y=x したがって、f'(x)の増減表は次のようになる. X 0 ... 12 ①が,x>0で解をもたないか、ただ1つの解だけを もつための条件は, 2k 傾きが1以上のとき 題意を満たす. 2k≥1 f" (x) + 0 \f'(x) f'(x) の増減を調べ るので, よって、1 2k f'(x) f(x)となる。 121 f(x)が極値をもたない. れば、つねに f(x) ≧0となり、 ここで、imf(x)=-∞であるから、(1)SOであ このように、関数のグラフなどを用いると、 考えやすい場合もある。 \2k (D したがって, f(12/16) = 10g // +1-2k. 10 1 f' (a)=0を満たす つねにf (a) 20より、 2k 1 2k -log2k x=が存在するが -log 2k≤0 log2k≥0 2k≥1 x = の前後の符号は 負である. 0=log1

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