与えられている点が接点の座標ではないのです。 ひとまず接点を\((a, a^2+3a+4)\)とでもしましょう。 \(f^{\prime}(a)=2a+3\) 点\((a, a^2+3a+4)\)における接線の傾きが\(2a+3\)だとわかりました。 接線の公式に代入して、 \(y-(a^2+3a+4)=(2a+3)(x-a)\) 分かりずらいけど、これが接線の方程式を表しています。 これが(0, 0)を通れば問題と一致するので、x, yにそれぞれ代入して、 \(-a^2-3a-4=-2a^2-3a\) \(a^2-4=0\) \((a+2)(a-2)=0\) \(a=-2, 2\) あれ、aが2つ出たぞ...? 疑問に思った方は勘が鋭いですね! なぜ接点の\(x\)座標を表す\(a\)が2つ出たのかというと、 イメージとしてはこんな感じ! 接線が点(0, 0)を通る接点が2つあるということですね! それぞれの\(a\)を接線の方程式に代入します。 \(a=-2\)のとき \(y-\{(-2)^2+3(-2)+4\}=\{(2(-2)+3)\}\{(x-(-2)\}\) \(y-2=-(x+2)\) \(y=-x\) \(a=2\)のとき \(y-(2^2+3\times{2}+4)=(2\times{2}+3)(x-2)\) \(y-14=7(x-2)\) \(y=7x\) したがって、\(y=x^2+3x+4\)の接線で、点\((0, 0)\)と通る接線の方程式は \(y=-x\) \(y=7x\) 2次方程式の接線 おわりに 今回は数学Ⅱの微分法から接線の方程式の求め方をまとめました。 少し長い分になってしまいましたが、決して難しくないのでじっくりと目を通してみてください。 練習すれば点数が取れるようになる単元です。 他にも教科書に内容に沿ってどんどん解説記事を挙げているので、 お気に入り登録しておいてもらえると定期試験前に確認できると思います。 では、ここまで読んでくださってありがとうございました。 みんなの努力が報われますように! 接線の方程式. 2021年映像授業ランキング スタディサプリ 会員数157万人の業界No. 1の映像授業サービス。 月額2, 178円で各教科のプロによる授業が受け放題!分からないところだけ学べるので、学習効率も大幅にUP! 本気で変わりたいならすぐに始めよう!
※ ①と $y=-(x-3)^{2}$ を,または②と $y=x^{2}-4$ を連立して判別式 $D=0$ を解いても構いませんが,解答の解き方を数Ⅲでもよく使うのでオススメです. 練習問題 練習1 2つの放物線 $y=x^{2}+1$,$y=-2x^{2}+4x-3$ の共通接線の方程式を求めよ. 【数学の接線問題】 解き方のコツ・公式｜スタディサプリ大学受験講座. 練習2 2曲線 $y=x^{3}-2x^{2}+12$,$y=-x^{2}+ax$ が接するとき,$a$ の値を求め,その接点における共通接線の方程式を求めよ. 練習の解答 例題と練習問題(数Ⅲ) $f(x)=e^{\frac{x}{3}}$ と $g(x)=a\sqrt{2x-2}+b$ が $x=3$ で接するとき,定数 $a$,$b$ の値を求めよ. こちらでは接点を共有する(接する)タイプを扱います.方針は数Ⅱの場合とまったく同じです. $f'(x)=\dfrac{1}{3}e^{\frac{x}{3}}$,$g'(x)=\dfrac{a}{\sqrt{2x-2}}$ 接線の傾きが一致するので $f'(3)=g'(3)$ $\Longleftrightarrow \ \dfrac{1}{3}e=\dfrac{a}{2}$ $\therefore \ \boldsymbol{a=\dfrac{2}{3}e}$ 接点の $y$ 座標が一致するので $f(3)=g(3)$ $\Longleftrightarrow \ e=2a+b$ $\therefore \ \boldsymbol{b=-\dfrac{1}{3}e}$ 練習3 $y=e^{x-1}-1$,$y=\log x$ の共通接線の方程式を求めよ. 練習3の解答
二次方程式の接線ってどうやって求めるの? さっそくですが、こんな問題見たことありませんか? 今回の課題1 次の関数のグラフ上の点Aにおける接線の方程式を求めよ。 \(y=x^2+2x+3 A(0, 3)\) こんな問題とか 今回の課題2 次の関数のグラフに、与えられた点から引いた接線の方程式を求めよ。 \(y=x^2+3x+4 (0, 0)\) こんな問題です。 よくわからないけど、めっちゃ難しそう こんなイメージを持った人が多いと思います。 しかし、 接線の方程式はやり方を覚えたら全然大したことないです。 むしろラッキー問題です! 本記事では、2次方程式の接線の求め方を伝えていきたいと思います。 記事の内容 ・接線は直線 ・接点が分かっているとき ・接線の通る点が分かっているとき 記事の信頼性 国公立の教育大学へ進学・卒業 学生時代は塾でアルバイト数学講師歴4年 教えてきた生徒の数100人以上 現在は日本一周をする数学講師という独自のポジションで発信中 接線は1次関数 中学校の復習になりますが 直線の方程式は1次関数でしたね。 こんな式を覚えていますか? \(a\)が傾き(変化の割合)で、\(b\)が切片でした。 直線の方程式が求められる条件として、 通る点の座標が2つ分かっているとき 通る点の座標1つと傾きが分かっているとき 通る点の座標1つと切片が分かっているとき この3つがありました。 どうでしょう、覚えていましたか?? 今回の2次方程式の接線は2つ目の条件 「通る点の座標1つと傾きが分かっているとき」 を使って求めることがほとんどです。 やるべきは大きく分けて2ステップ! 1.接線の傾きを求める 2.通る点を代入して完成! 二次関数の接線. まずは傾きの求め方を伝授していきます。 接線の傾きを求める ステップ1 接線の傾きを求める 安心してください、めっちゃ簡単です。 接線の傾きは、 微分して接点の\(x\)座標を代入すると出ます。 例えば、 \(y=x^2+2x+3\)のグラフ上で(0, 3)における接線の方程式を求めよ。 この場合、まず\(y=x^2+2x+3\)を\(f(x)\)とでも置きましょう。 \(f(x)=x^2+2x+3\) この方程式を微分します。 \(f^{\prime}(x)=2x+2\) 次に微分した式に、接点の\(x\)座標を代入します。 接点が(0, 3)だったので、\(x=0\)を代入 \(f^{\prime}(0)=2\times{0}+2=2\) つまり傾きは2となります。 えぇ!!これでいいの!?
タイプ: 入試の標準 レベル: ★★★ 2つの曲線の共通接線の求め方について解説します. 本質的に同じなので数Ⅱ,数Ⅲともにこのページで扱います. 数Ⅱは基本的に多項式関数を,数Ⅲはすべての曲線の接線を扱います. 数Ⅱの微分を勉強中の人は,2章までです. 接線の公式 が既知である前提です. 共通接線の求め方(数Ⅱ,数Ⅲ共通) 共通接線と言うと, 接点を共有しているかしていないかで2パターンあります. ポイント 共通接線の方程式の求め方(接点共有タイプ) 共有している接点の $x$ 座標を文字(例えば $t$ など)でおき Ⅰ 接線の傾き一致 Ⅱ 接点の $\boldsymbol{y}$ 座標一致 を材料として連立方程式を解きます. 上の式がそのまま2曲線が接する条件になります. 続いて,接点を共有していないタイプです. 共通接線の方程式の求め方(接点を共有しないタイプ) 以下の方法があります. Ⅰ それぞれの接点の $\boldsymbol{x}$ 座標を文字(例えば $\boldsymbol{s}$ と $\boldsymbol{t}$ など)でおき,それぞれ立てた接線が等しい,つまり係数比較で連立方程式を解く. Ⅱ 片方の接点の $x$ 座標を文字(例えば $t$ など)でおき接線を立て,もう片方が主に2次関数ならば,連立をして判別式 $D=0$ を解く. Ⅲ 片方の接点の $x$ 座標を文字(例えば $t$ など)でおき接線を立て,もう片方が円ならば, 点と直線の距離 で解く. Ⅰがほぼどの関数でも使える方法なのでオススメです. あまり見かけませんが,片方が円ならば,Ⅲで点と直線の距離を使うのがメインの方法になります. 例題と練習問題(数Ⅱ) 例題 $y=x^{2}-4$,$y=-(x-3)^{2}$ の共通接線の方程式を求めよ. 講義 例題では接点を共有しないタイプを扱います.それぞれの接点を $s$,$t$ とおいて,接線を出してみます. 二次関数の接線の方程式. 解答 $y=x^{2}-4$ の接点の $x$ 座標を $s$ とおくと接線は $y'=2x$ より $y$ $=2s(x-s)+s^{2}-4$ $=2sx-s^{2}-4$ $\cdots$ ① $y=-(x-3)^{2}$ の接点の $x$ 座標を $t$ でおくと接線は $y'=-2(x-3)$ より $=-2(t-3)(x-t)-(t-3)^{2}$ $=-2(t-3)x+(t+3)(t-3)$ $\cdots$ ② ①,②が等しいので $\begin{cases}2s=-2(t-3) \ \Longleftrightarrow \ s=3-t\\ -s^{2}-4=t^{2}-9\end{cases}$ $s$ 消すと $-(3-t)^{2}-4=t^{2}-9$ $\Longleftrightarrow \ 0=2t^{2}-6t+4$ $\Longleftrightarrow \ 0=t^{2}-3t+2$ $\therefore \ t=1, 2$ $t=1$ のとき $\boldsymbol{y=4x-4}$ $t=2$ のとき $\boldsymbol{y=2x-5}$ ※ 図からだとわかりにくいですが,共通接線は2本あることがわかりました.