媒介変数 $t$ を用いて、$x = 1 - \cos 2t$、$y = \sin t + 2$ と表される曲線上の、$t = \frac{5}{6}\pi$ に対応する点における接線の方程式を求める問題です。

解析学微分接線媒介変数三角関数
2025/7/11

1. 問題の内容

媒介変数 tt を用いて、x=1cos2tx = 1 - \cos 2ty=sint+2y = \sin t + 2 と表される曲線上の、t=56πt = \frac{5}{6}\pi に対応する点における接線の方程式を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、tt での微分 dx/dtdx/dtdy/dtdy/dt を求めます。
x=1cos2tx = 1 - \cos 2t より、
dxdt=2sin2t\frac{dx}{dt} = 2\sin 2t
y=sint+2y = \sin t + 2 より、
dydt=cost\frac{dy}{dt} = \cos t
次に、dydx\frac{dy}{dx} を求めます。
dydx=dy/dtdx/dt=cost2sin2t=cost4sintcost=14sint\frac{dy}{dx} = \frac{dy/dt}{dx/dt} = \frac{\cos t}{2\sin 2t} = \frac{\cos t}{4\sin t \cos t} = \frac{1}{4\sin t}
t=56πt = \frac{5}{6}\pi のときの dydx\frac{dy}{dx} の値を求めます。
dydxt=56π=14sin(56π)=1412=12\frac{dy}{dx}|_{t = \frac{5}{6}\pi} = \frac{1}{4\sin (\frac{5}{6}\pi)} = \frac{1}{4 \cdot \frac{1}{2}} = \frac{1}{2}
t=56πt = \frac{5}{6}\pi のときの xxyy の値を求めます。
x=1cos(53π)=1cos(π3)=112=12x = 1 - \cos (\frac{5}{3}\pi) = 1 - \cos (\frac{-\pi}{3}) = 1 - \frac{1}{2} = \frac{1}{2}
y=sin(56π)+2=12+2=52y = \sin (\frac{5}{6}\pi) + 2 = \frac{1}{2} + 2 = \frac{5}{2}
したがって、接点の座標は (12,52)(\frac{1}{2}, \frac{5}{2}) であり、接線の傾きは 12\frac{1}{2} です。
接線の方程式は、
y52=12(x12)y - \frac{5}{2} = \frac{1}{2}(x - \frac{1}{2})
y=12x14+52y = \frac{1}{2}x - \frac{1}{4} + \frac{5}{2}
y=12x+94y = \frac{1}{2}x + \frac{9}{4}

3. 最終的な答え

y=12x+94y = \frac{1}{2}x + \frac{9}{4}

「解析学」の関連問題

次の定積分の値を求める問題です。 (1) $\int_{0}^{1} (3x^2 + 2x) dx$ (2) $\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (\sin x + \cos x) d...

定積分積分不定積分三角関数
2025/7/11

区間 $I = [0,1]$ を $n$ 等分し、その分点を $x_0 = 0, x_1 = \frac{1}{n}, x_2 = \frac{2}{n}, ..., x_n = 1$ とする。さらに...

定積分リーマン和極限
2025/7/11

## 問題の解答

偏微分陰関数定理連立方程式逆関数
2025/7/11

区間 $I=[0, 1]$ を $n$ 等分し、その分点を $x_0=0, x_1=1/n, x_2=2/n, \dots, x_n=1$ とする。さらに $\xi_i = x_i$ とする。このとき...

定積分リーマン和極限積分
2025/7/11

区間 $I = [0, 1]$ を $n$ 等分し、その分点を $x_0 = 0, x_1 = \frac{1}{n}, x_2 = \frac{2}{n}, \dots, x_n = 1$ とする。...

定積分リーマン和積分
2025/7/11

次の不定積分を求め、空欄を埋める問題です。 $\int \frac{1}{\sqrt{x^2 + 4x + 5}} dx = \log|(ア) + \sqrt{(イ)}| + C$ 選択肢は次の通りで...

不定積分置換積分平方完成積分
2025/7/11

$\sin(6x - 2)$ を積分する問題です。

積分三角関数不定積分
2025/7/11

不定積分 $\int \frac{1}{\sqrt{x^2 + 2x}}dx$ を計算し、その結果を $\log | \text{ア} + \sqrt{\text{イ}} | + C$ の形で表したと...

不定積分置換積分平方完成積分計算
2025/7/11

定積分 $\int_{0}^{\pi} (\sin 2x + \cos 3x) dx$ の値を求めます。

定積分三角関数積分計算
2025/7/11

定積分 $\int_{0}^{2\pi} |\sin \theta| d\theta$ の値を求めます。

定積分絶対値三角関数積分
2025/7/11