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数学 高校生

数Ⅱの微分法の問題です。(3)について右写真の赤線部で、接線の傾きがf'(0)、f(3a/2)になるのは、t²(2t-3a)=0を解いた結果から出てきてると思うのですが、なぜその結果をf'(x)に代入すると傾きが出てくるのかが分からないので教えて欲しいです。

基礎問 96 接線の本数 曲線 Cty=-x上の点をT(t, ピーt) とする. (1) 点Tにおける接線の方程式を求めよ。 (2)点A(a, b) を通る接線が2本あるとき, a, bのみたす関係式 を求めよ、ただし,a>0, bキα-a とする. (3)(2)のとき、2本の接線が直交するようなα, bの値を求めよ. 精講 (2) 3次関数のグラフに引ける接線の本数は,接点の個数と一致し ますだから、(1)の接線にA(a, b) を代入してできるtの3次方 程式が異なる2つの実数解をもつ条件を考えますが,このときの 考え方は 95 注で学習済みです。 (3) 未知数が2つあるので,等式を2つ用意します. 1つは(2)で求めてあるので,あと1つですが,それが「接線が直交する」 を式にしたものです。接線の傾きは接点における微分係数 (34) ですから、 2つの接点における微分係数の積=-1 と考えて式を作ります。 解答 (1) f(x)=x-x とおくと, f'(x)=3x²-1 よって, Tにおける接線は, y-(t-t)=(3t2-1)(x-t) ∴.y=(3t2-1)x-2t 186 (2)(1)の接線はA(a, b) を通るので b=(3t2-1)a-2t3 ―は接点のx座標 が2つでてくるなら、(b)を通る2つの接線の .. 2t-3at2+a+b=0 ...... (*)接点がでてくるということ (*) が異なる2つの実数解をもつので, g(t)=2t-3at2+α+b とおくとき, y=g(t) のグラフが,極大値, 極小値をもち, y=x (極大値)×(極小値) = 0 であればよい. (t,t³-t) A(a,b) 95注 g'(t)=6t2-6at=6t(t-a) g'(t)=0 を解くと, t=0, t=α だから

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数学 高校生

1の場合だけ,判別式を使える理由を教えてください

重要 例題 104 物 放物線y=x2+αと円x2+y^2=9について,次のものを求めよ。 (1)この放物線と円が接するとき,定数αの値 (2) 異なる4個の交点をもつような定数αの値の範囲 の 0000 指針 放物線と円の共有点についても,これまで学習した方針 共有点 実数解 接点⇔重解 で考えればよい。 解答 x2=y-a これをx2+y2=9に代入して よって y2+y-a-9=0 ...... ここで,x2+y2=9から [1] 放物線と円が2点 で接する場合 37 この問題では,xを消去して, yの2次方程式(y-a)+y2=9の 実数解 重解を考える。 放物線の頂点はy軸上にあることにも 注意。 (1) 放物線と円が 接する とは,円と放物線が共通の接線をも つことである。この問題では, 右の図のように, 2点で接する 場合と1点で接する場合がある。 (2) 放物線を上下に動かし, (1) の結果も利用して条件を満たす。 αの値の範囲を見極める。 (1)y=x2+α から 1点で 接する 2点で接する 消去すると、yの (y-a)+y2=9+2次方程式が導かれる。 ① x²=9-y²≥000 -3≤y≤3 ****** [1] a=- 4 [2] a=-3 a=3 y 2次方程式 ①②の 範囲にある重解をもつ。 よって, ① の判別式を Dとすると D=0 3 3 3- -3 13 O 0 x -3 13 x -3 0 -3 D=12-4.1 (-a-9) 37 =4a+37 であるから =37 a=- このとき、①の解は y=- [2] 放物線と円が1点で接する場合 以上から 図から,点 (0, 3), (0, -3) で接する場合 4a+37=0 すなわち -12となり、②を満たす。 2次方程式 py2+gy+r=0 解け 37 4

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数学 高校生

数2の積分の問題です。赤線に書いてある記述なのですが、グラフがとんがってるところは微分できないみたいな話を聞いたことがあるのですがこの場合は微分できる(微分可能?)のでしょうか。今回の場合は微分できるのか、それと微分できる場合とできない場合を教えていただきたいです。回答お願... 続きを読む

406 重要 例 260 面積の最大 最小 (3) 直線で囲まれた2つの部分の面積の和Sが最小になるような形の値を |曲線y=x2-x|と直線 y=mx が異なる3つの共有点をもつとき,この曲線と 00000 [類 山形大 ] 基本 246 24 y 指針 曲線y=x2-x| は, 曲線 y=xx のy < 0 の部分をx 軸に関して対称に折り返したもので、図のようになる。 よって, 曲線 y= | x-x|と直線y=mx が異なる3つの 共有点をもつための条件は、 直線 y=mx が原点を通る ことから 0<< (原点における接線の傾き) である。 ここで, 曲線と直線の原点以外の共有点のx座標をα, b とする。 また、図のように面積 St, S2 を定めると, 面積Sは S=S+S2 と表される。 Si は, 放物線と直線で囲まれた部分の面積であるから, S(xa)(x-3)dx=-1/2 (B-α) 2 ①の公式が利用できる。 9/16 S2は, S(mx(x+x)dx+f(mx-(x-x)}dx を計算しても求められるが、下の 図の赤または黒で塗った部分の面積の和差として考えると,①が利用できるので、 計算がらくになる。 y y + y y 曲線y=|x2-x| は, 図のようになる。 解答 y=-x2+xについて _y'=-2x+1_ よって, 原点における接線の傾きは 1 ゆえに, 曲線と直線が異なる3つの共 有点をもつための条件は 0<m< 1 異なる3つの共有点のx座標は,方程 式|x2-x|=mxの解である。 YA y=|x2-x| m=1. -20+1=1 y=mx 1m=0x mを動かしてか ら判断する。 xx0 すなわち x≦0, 1≦xのとき x-x=mxから 絶対値 場合に分ける 面積 x{x-(1+m)}=0 よって x=0, 1+m xx < 0 すなわち 0<x<1のとき -x2+x=mxから 0<x<1から x{x-(1-m)}=0 x=1-m したがって, 異なる3つの共有点のx座標は x=0, 1-m, 1+m 01であるか ら 1≦1+m (1≦x を満たす) 0<m<1から 0<1-m<1 (0<x<1 を満たす) 練習 ③260 ゆ 0 S

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