曲線 $y = e^x + 2e^{-x}$ 上で、傾きが1である接線の方程式を求める問題です。

解析学微分接線指数関数対数関数
2025/7/1

1. 問題の内容

曲線 y=ex+2exy = e^x + 2e^{-x} 上で、傾きが1である接線の方程式を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた関数を微分して、曲線の傾きを求めます。
y=ex+2exy = e^x + 2e^{-x}
y=ex2exy' = e^x - 2e^{-x}
次に、接線の傾きが1である条件から、xxの値を求めます。
ex2ex=1e^x - 2e^{-x} = 1
両辺にexe^xをかけて、e2x2=exe^{2x} - 2 = e^x
e2xex2=0e^{2x} - e^x - 2 = 0
ここで、t=ext = e^x とおくと、t2t2=0t^2 - t - 2 = 0
(t2)(t+1)=0(t-2)(t+1) = 0
t=2,1t = 2, -1
ex=2,1e^x = 2, -1
ex>0e^x > 0 より、ex=2e^x = 2
x=log2x = \log 2
次に、接点のyy座標を求めます。
y=elog2+2elog2=2+2elog(1/2)=2+2(1/2)=2+1=3y = e^{\log 2} + 2e^{-\log 2} = 2 + 2e^{\log (1/2)} = 2 + 2(1/2) = 2 + 1 = 3
よって、接点の座標は(log2,3)(\log 2, 3)となります。
最後に、接線の方程式を求めます。
傾きが1で、点(log2,3)(\log 2, 3)を通る直線の方程式は、
y3=1(xlog2)y - 3 = 1(x - \log 2)
y=xlog2+3y = x - \log 2 + 3

3. 最終的な答え

y=xlog2+3y = x - \log 2 + 3

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