問題は、関数 $y = \frac{2}{x}$ 上の点 $(1, 2)$ における接線の方程式と法線の方程式を求める問題です。選択肢の中から正しいものを選びます。

解析学微分接線法線導関数
2025/3/30

1. 問題の内容

問題は、関数 y=2xy = \frac{2}{x} 上の点 (1,2)(1, 2) における接線の方程式と法線の方程式を求める問題です。選択肢の中から正しいものを選びます。

2. 解き方の手順

(1) 接線の方程式を求める。
まず、関数 y=2xy = \frac{2}{x} を微分して、導関数を求めます。
y=2x=2x1y = \frac{2}{x} = 2x^{-1} なので、
dydx=2x2=2x2\frac{dy}{dx} = -2x^{-2} = -\frac{2}{x^2}
(1,2)(1, 2) における接線の傾きは、
dydxx=1=212=2\frac{dy}{dx}|_{x=1} = -\frac{2}{1^2} = -2
したがって、接線の方程式は、傾きが-2で点(1, 2)を通るので、
y2=2(x1)y - 2 = -2(x - 1)
y2=2x+2y - 2 = -2x + 2
y=2x+4y = -2x + 4
(2) 法線の方程式を求める。
法線は接線と直交する直線なので、法線の傾きは接線の傾きの逆数の符号を反転させたものになります。
接線の傾きは-2なので、法線の傾きは 12\frac{1}{2} となります。
したがって、法線の方程式は、傾きが 12\frac{1}{2} で点(1, 2)を通るので、
y2=12(x1)y - 2 = \frac{1}{2}(x - 1)
y2=12x12y - 2 = \frac{1}{2}x - \frac{1}{2}
y=12x12+2y = \frac{1}{2}x - \frac{1}{2} + 2
y=12x+32y = \frac{1}{2}x + \frac{3}{2}

3. 最終的な答え

(1) 接線の方程式: y=2x+4y = -2x + 4
(2) 法線の方程式: y=12x+32y = \frac{1}{2}x + \frac{3}{2}
選択肢の中で、(1)が y=2x+4y = -2x + 4、(2)が y=12x+32y = \frac{1}{2}x + \frac{3}{2} となっているのはアです。
答え:ア

「解析学」の関連問題

与えられた方程式 $ax = 2\log{x} + \log{3}$ ($x > 0$) が、$a$ の値によって何個の実数解を持つかを求めます。ここで、$\log$ は自然対数(底が $e$)を表す...

対数関数微分実数解グラフ増減
2025/7/3

関数 $f(x) = |x|\sqrt{x+1}$ の極値を求めよ。

関数の極値微分定義域場合分け
2025/7/3

与えられた関数を微分する問題です。 (9) $y = \tan(\sqrt{1-x})$ (10) $y = \log(\sqrt{x^2+1}+x)$

微分合成関数の微分三角関数対数関数
2025/7/3

与えられた関数を微分する問題です。具体的には、以下の5つの関数について、それぞれ$x$で微分します。 (2) $y = \frac{1}{\sqrt{1-x^2}}$ (4) $y = \cos^2(...

微分合成関数対数関数三角関数逆三角関数導関数
2025/7/3

関数 $y = \log_3 |x^2 - 1|$ の導関数 $y'$ を求める問題です。

導関数対数関数絶対値微分
2025/7/3

与えられた三角関数のグラフを描き、その周期を求める問題です。

三角関数グラフ周期コサインサインタンジェント
2025/7/3

与えられた三角関数のグラフを描き、その周期を求める問題です。以下の9つの関数について解答します。 (1) $y = 2\cos\theta$ (2) $y = \frac{1}{2}\sin\thet...

三角関数グラフ周期cossintan
2025/7/3

関数 $y = \tan x$ を、$x = 0$ から $x = \frac{\pi}{4}$ までの区間で、$x$軸周りに回転させてできる立体の体積 $V$ を求める問題です。積分は $V = \...

積分体積三角関数定積分
2025/7/3

関数 $y = \tan x$ において、$x = \frac{\pi}{4}$ のときの $y$ の値を求める問題です。

三角関数tan関数の値
2025/7/3

$0 \le x \le \pi$ のとき、$y = \sqrt{3} \cos x + \sin x$ の最大値と最小値を求めよ。

三角関数最大値最小値合成微分
2025/7/3