関数 $y = 2x^2 + x$ のグラフに点 $(-2, -12)$ から引いた接線の方程式を求める問題です。与えられた接線の方程式は $y = -19x - 50$ であり、もう一つの接線の方程式を求める必要があります。

解析学微分接線二次関数
2025/3/31

1. 問題の内容

関数 y=2x2+xy = 2x^2 + x のグラフに点 (2,12)(-2, -12) から引いた接線の方程式を求める問題です。与えられた接線の方程式は y=19x50y = -19x - 50 であり、もう一つの接線の方程式を求める必要があります。

2. 解き方の手順

まず、接点の座標を (t,2t2+t)(t, 2t^2 + t) と置きます。
次に、関数 y=2x2+xy = 2x^2 + x を微分して、導関数を求めます。
y=4x+1y' = 4x + 1
(t,2t2+t)(t, 2t^2 + t) における接線の傾きは 4t+14t + 1 となります。
したがって、接線の方程式は次のようになります。
y(2t2+t)=(4t+1)(xt)y - (2t^2 + t) = (4t + 1)(x - t)
この接線は点 (2,12)(-2, -12) を通るので、これを代入します。
12(2t2+t)=(4t+1)(2t)-12 - (2t^2 + t) = (4t + 1)(-2 - t)
122t2t=8t4t22t-12 - 2t^2 - t = -8t - 4t^2 - 2 - t
122t2t=4t29t2-12 - 2t^2 - t = -4t^2 - 9t - 2
2t2+8t10=02t^2 + 8t - 10 = 0
t2+4t5=0t^2 + 4t - 5 = 0
(t+5)(t1)=0(t + 5)(t - 1) = 0
したがって、t=5t = -5 または t=1t = 1 となります。
問題文より、与えられている接線は t=5t=-5 のときのものであると分かります。
t=5t=-5のとき y=4t+1=19y'=4t+1 = -19 であり、y=19x+by = -19x +b(2,12)(-2,-12)を代入すると、b=50b=-50 となる。)
したがって、t=1t=1 の場合を計算します。
t=1t = 1 のとき、接点の座標は (1,3)(1, 3) となり、接線の傾きは 4(1)+1=54(1) + 1 = 5 となります。
接線の方程式は次のようになります。
y3=5(x1)y - 3 = 5(x - 1)
y3=5x5y - 3 = 5x - 5
y=5x2y = 5x - 2

3. 最終的な答え

y=5x2y=5x-2

「解析学」の関連問題

与えられた二つの2階線形常微分方程式の初期値問題を解く問題です。 問題1: $y'' - 2y' + 2y = 0$, 初期条件: $y(0) = 1, y'(0) = 3$ 問題2: $y'' + ...

常微分方程式初期値問題2階線形常微分方程式
2025/7/24

与えられた2つの関数 $f(\theta) = 2\cos^2\theta - 2\sin\theta$ と $g(\theta) = \sin\theta - \cos\theta - 1$ につい...

三角関数加法定理三角関数の合成方程式近似値
2025/7/24

問題は2つあります。 (1) 領域Dにおいて、常に $f_x(x, y) = a$, $f_y(x, y) = b$ (a, bは定数) ならば、$f(x, y) = ax + by + c$ (cは...

偏微分偏積分多変数関数積分定数
2025/7/24

2つの問題があります。 問題1:領域 $D$ で常に $f_x(x, y) = a$, $f_y(x, y) = b$ ($a, b$ は定数) ならば $f(x, y) = ax + by + c$...

偏微分積分多変数関数偏導関数勾配
2025/7/24

与えられた偏導関数から元の関数を求める問題です。 問題1: 領域Dにおいて、$f_x(x,y) = a$、$f_y(x,y) = b$($a, b$は定数)のとき、$f(x,y) = ax + by ...

偏微分積分偏導関数多変数関数
2025/7/24

2つの曲線 $y = \sin x$ と $y = \sin 2x$ で、区間 $\frac{\pi}{3} \le x \le \pi$ で囲まれた部分を、$x$軸の周りに1回転させてできる立体の体...

積分体積三角関数定積分
2025/7/24

ある物体の温度 $T$ と周囲の温度 $T_0$ の関係が、微分方程式 $\frac{dT}{dt} = -k(T - T_0)$ で与えられる。ここで、$k$ は定数である。$100^\circ\t...

微分方程式指数関数熱力学変数分離
2025/7/24

与えられた極限 $\lim_{n \to \infty} \left( \frac{n}{n^2} + \frac{n}{n^2 + 1^2} + \frac{n}{n^2 + 2^2} + \cdo...

極限区分求積法定積分arctan
2025/7/24

次の極限値を求めよ。 $\lim_{n \to \infty} (\frac{n}{n^2} + \frac{n}{n^2+1^2} + \frac{n}{n^2+2^2} + \cdots + \f...

極限リーマン和積分arctan
2025/7/24

関数 $f(x) = x^2 \log x$ の増減、極値、グラフの凹凸、変曲点を調べ、グラフの概形を描く。

関数の増減極値グラフの凹凸変曲点対数関数微分
2025/7/24