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数学 高校生

この問題教えてください

216 第12章 微分法·積分法 重要例題50)接線の本数 曲線y=2x°-3x を Cとする。C上の点(a, 2aー3a)におけるCの接線の方 程式は y=(ア ad- ウ)x- | ェ a回である。 この接線が点(1, b) を通 るのはb=[カキa回+ ケ a回ー「サが成り立つときである。 したがって,点(1, b) から Cへ異なる3本の接線が引けるのは シス」く6<[セソ」のときである。 POINT! 3次関数のグラフの接線の本数 →点(a, f(a)) における接線が満たす条件を求め, その条件を満たす 接点の個数が接線の本数に等しい。 (→重49) 車 十 解答 ゾ=6x°_3 よって,(a, 2a°ー3a)における接線の方程式は ソー(2α°-3a)3 (6a'-3)(x-a) すなわち y=(76a'2-ウ3)xーエ4a' 点(1, 6) から引いた接線 →点(a, 2a°-3a)にお ける接線が点(1, b) を通 る,として考える。 →基89 ァする この接線が点(1, b) を通るとき b=(6a°-3)-1-4α° b=カキー4a3+ケ6a"2_サ3 点(1, 6) から曲線Cへ異なる3本の接線が引けるのは, a の方程式Dが異なる3つの実数解をもつときである。 したがって,f(a)=-4α°+6a°-3とおくと, y=f(a) のグ ラフと直線y=bが異なる3つの共有点をもてばよい。 f'(a)=-12a°+12a=-12a(a-1) ク よって の 1)330 0 (x) 一接線が3本 →接点が3個 →0の実数解が3個 → y=f(a)と y=bの 共有点が3個→重49 注意) 4次関数のときは, 下の図のような場合もある f(a)=0 とすると a=0, 1 また f(0)=-3, f(1)=-4·1°+6·1°-3=-1 f(a)の3次の係数は負であるから, ソ=f(a)のグラフは右の図のように なり,y=f(a) とy=bが異なる3っ の共有点をもつとき シスー3く6くセソー1 から 0 1 接線の本数=接点の個数 とはいえない。 a ソ=Db -3 |ソ=f(a) X

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数学 高校生

(2)の問題です。 なぜ最初にTの変域を求めるのですか?

重要 例題88 (1) 関数 y=x*-6x°+10 の最小値を求めよ。 (2) -1三x<1のとき, 関数 y=(x°-2x-1)?-6(x?-2x-1)+5の最大値,最小 4次関数の最大 最小 値を求めよ。 ごある。 (2) 類名城大) 基本 77 指針>4次関数の問題であるが, おき換え を利用することにより, 2次関数の最大 最小の問題 Pをます に帰着できる。なお, ●=tなどとおき換えたときは,tの変域に要注意! (2) 繰り返し出てくる式x°-2x-1を =Dtとおく。 -1Sx<1における x-2x-1の値域 がtの変域になる。 CHART 変数のおき換え 変域が変わることに注意 の形に変。 解答 の(1) x=tとおくと (実数)20合るち このかくれた条件に注意。 0ミ yをtの式で表すと tさ ソ=t-6t+10= (t-3) +1 t20の範囲において, yはt=3のとき x=±/3 x=±/3 のとき最小値1 104 y=(x°)°-6x°+10 tの2次式→基本形に。 yー2-6t+10 最小となる。このとき 1 最小 4t=3つまり x=3 を解く t と よって 0 3 いて基本形 いて基本 +sの形 x=±/3 大 (2) x-2x-1=tとおくと t=(x-1)°-2 -1Sxs1から yをtの式で表すと ソ=-6t+5=(t-3)°-4 0の範囲において, yは t=-2 で最大値 21, t=2 で最小値 -3 をとる。 t=-2 のとき こ注宅文! 法顔宇文1 -2<t<2 |2 t=x?-2x-1 (-1<x<1) のグラフからtの変域を判 最大 1%30 を解く 01 断。 x リ=1 最小 の形に。 (x-1)-2=-2 (x-1)=0 て基本駅 ゆえに 2c よって t=2のとき x=1 21人外 (x-1)-2=2 (x-1)°=4 +s の形 最大) 4(x-1)=4から x-1=±2 でもよい。 ゆえに よって x=-1, 3 5 .2 -1Sx<1を満たす解は この確認を忘れずに。 x=-1 以上から x=1のとき最大値 21, -2 0\1/3 -3コ最小 山の値 の解。 =-1のとき最小値 -3 立の方 練習 次の関数の最大値,最小値を求めよ。 88 (1) 2 107.2 C 1。 こr55)

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数学 高校生

写真の紫でひいたところの式の右辺は どうやって出したのですか?

4t°-12t°=4(?-2t-2)(t-1)-8=-8 340 演習 例題2224次関数のグラフと2, 関数y=x(xー4)のグラフと異なる2点で接する直標の方程式を求め、 「演習 [類埼玉大) 曲線( けると 指針> 2 点(s, f(s)), (t, f(t)) におけるそれぞれの接線が一致する。 → f(x)-(mx+n)=(x-s)°(x-t) 1 (x)=mx+nが重解s, tをもつ。 解答 ソ=x°(x-4)のグラフと直線y=mx+nがx=s, x=t (sキt)の点で接するとすると,次のxの恒等式が成り立つ。 x'(x-4)-(mx+n)=(x-s)°(x-t)° (左辺)=x*-4x°_mx-n (右辺)={(x-s)(x-t)}?={x°-(s+t)x+st}° =x*+(s+t)°x?+s-2(s+t)x°ー2(s+t)stx+2stx° =x-2(s+t)x°+{(s+t)°+2st}x°-2(s+t)stx+s?t? 両辺の係数を比較して -4=-2(s+t) ーm=-2(s+t)st のから J人の CHA 解答 ゾ=3x? おける すなわ 『この接 f(t)= - fC 2, 下の別解は,指針の口の え方によるものである。 0, 0=(s+t)°+2st 3, これと②から ーn=s°t? f(t)= f(t)の s+t=2 st=-2 3から m=-8 のから n=-4 13 )ミ S, tは uぴ-2u-2=0の解で, これを解くと よって, y=x°(x-4)のグラフとx=1-/3, x=1+/3 の点 で接する直線があり, その方程式は 別解 y=4x°-12x?であるから, 点(t, (t-4)) における接線の方程式は yー(t-4)=(4f°-12f°)(x-t) すなわち y=(4f°-12t?)x-3t*+8t° この直線がx=s(sキt) の点で y=x°(x-4)のグラフと接するための条件は,方 x*-4x°=(4°-12t°)x-3t*+8t° がtと異なる重解sをもつことである。 u=1±/3 (sキtを確認する。 f fL y=-8x-4 3次関 tの3と ら曲線 したが これを変形して (x-t{x?+2(t-2)x+3t?-8t}=0 条件を よって,x°+2(t-2)x+3t?-8t=0 のが,tと異なる重解sをもてばよい。 検討 3次目 Aの判別式をDとすると D -=(t-2)-1·(3t2-8t)=-2(2-2t-2) D=0 とすると このとき,のの重解は s=-(t-2)=1千V3(複号同順) t=1±(3 はピ-2t-2=0 を満たし -3t*+8=-(t?-2t-2)(3t?-2t+2)-4=-4 -2t-2=0 これを解くと t=1±(3 の形 いる。 よって、Sキである これ 演習 練習 ゆえに,(*)から ミー&-/ 222 曲線C:y=x*-2x°-3x° と異なる2点で加 4 練習 O200

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数学 高校生

(1)の問題です。 最終的にこの問題はなぜyの値を求めなくていいんですか?二次関数の最大、最小の問題だとyも求めていたのでこの問題はxだけでいい理由を知りたいです。あと、xが±だとグラフはwのような頂点がふたつある形になりませんか?

OOO0 重要 例題88 (1) 関数 y=x*4ー6x°+10 の最小値を求めよ。 (2) -1三x<1のとき, 関数 y=(x?-2.x-1)?ー6(x?-2x-1)+5 の最大値,最小 値を求めよ。 4次関数の最大·最小 基本76 基本 77 [(2) 類名城大) る。 合融 指針>4次関数の問題であるが,おき換え を利用することにより, 2次関数の最大·最小の問題 に帰着できる。なお, ●=t などとおき換えたときは,tの変域に要注意! (2) 繰り返し出てくる式x°ー2.x-1 を =tとおく。 -1Sxハ1における x2_2x-1 の値域 がtの変域になる。 まずxの CHART 変数のおき換え 変域が変わることに注意 ここ変形。 解答 (実数)20 このかくれた条件に注意。 日 (1) x=tとおくと yをtの式で表すと ソ=-6t+10=(t-3)+1でT t20の範囲において, yはt=3のとき 最小となる。このとき t20 104 (y=(x°)°-6x°+10 tの2次式 一→ 基本形に。 lyーセー6t+10 x=±/3 =±/3 のとき最小値1 くt=3つまりx=3 を解く x=±/3 1 最小 0 と 本形に 3 よって 本形に。 立 文S0 群宅文 O (2) x-2x-1=tとおくと t=(x-1)°-2 -1Sx<1から -2<tハ2 yをtの式で表すと ソ=-6t+5=(t-3)-4> のの範囲において, yは t=-2 で最大値 21, t=2 で最小値-3 をとる。 t=-2のとき 法部会宅文1ニ度 t=x°-2x-1(-1Sx<1) のグラフからtの変域を判 断。 x| の 最大 2 解く 3x,12 +13でもより) 01 求める 形の 最小 1-d+ T E-+ さ①- 多に。 (x-1)-2=-2 (x-1)=0 > ホラ活事会 さoセ 2) を通るから② 三に。 ゆえに さO-の よって x=1 (x-1)°-2=2 (x-1)=4 t=2のとき 最大21人分 (x-1)=4から x-1=±2でもよい。 ゆえに x=-1, 3 x=-1 よって 5 .2 この確認を忘れずに。 -1<x<1を満たす解は -2O\1/3 い-3 以上から x=1のとき最大値 21, x=-1のとき最小値 -3 最小 た式 1示を立の e-s+十 章02欠関数の最大·最小と決定

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