応用問題 3
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点A(1,α) から曲線 y=x-3x に異なる3本の接線が引けるような
定数aの値の範囲を求めよ.
前半の流れは練習問題 6 と同じです. まず接点の座標をtとおき,
その接点における接線が点Aを通る条件を立てます。
後半は、前ページの応用問題2と同様, 方程式の実数解の個数を考える問題に
なります。
解答
3の(t,ピー3t) における接線の方程式は
y-(t³-3t)=(3t2-3)(x-t) <y'=3x²-3
x
a
y=(3t2-3)x-2t3
これが (1,α) を通るので,
a=(3t2-3)・1-2t
a=-2t3+3t2-3
接線の傾きは32-3
①をtの3次方程式と見る. ①の1つの実数解 tに対して1本の接線が決ま
るので、異なる3本の接線が存在する条件は, ① が異なる3つの実数解をもつ
ことである.
とおく
g(t)=-2t3+3t2-3 ①の右辺をg(t) とおく
g'(t)=-62+6t=-6t(t-1)
より,g(t) の増減およびグラフは下のようになる.
t
...
0
...
1
g'(t)
g(t)
0
+
-
-37-21
y=g(t) と y=a が異なる3つの共有点をもつよ
うなαの値の範囲を求めると,
-3<a<-2
O 1
y=a
y=g(t)
第6章