関数 $y = x^2 + 3x + 4$ のグラフに原点Oから引いた2本の接線の方程式を求める問題です。

解析学微分接線二次関数
2025/7/13

1. 問題の内容

関数 y=x2+3x+4y = x^2 + 3x + 4 のグラフに原点Oから引いた2本の接線の方程式を求める問題です。

2. 解き方の手順

(1) 接点を (t,t2+3t+4)(t, t^2 + 3t + 4) と置きます。
(2) y=x2+3x+4y = x^2 + 3x + 4 を微分して、y=2x+3y' = 2x + 3 を得ます。
(3) x=tx = t における接線の傾きは 2t+32t + 3 です。
(4) 接線の方程式は、y(t2+3t+4)=(2t+3)(xt)y - (t^2 + 3t + 4) = (2t + 3)(x - t) となります。
(5) 接線が原点(0, 0)を通るので、上の式に x=0x = 0, y=0y = 0 を代入します。
0(t2+3t+4)=(2t+3)(0t)0 - (t^2 + 3t + 4) = (2t + 3)(0 - t)
t23t4=2t23t-t^2 - 3t - 4 = -2t^2 - 3t
t24=0t^2 - 4 = 0
(t2)(t+2)=0(t - 2)(t + 2) = 0
t=2,2t = 2, -2
(6) t=2t = 2 のとき、接点は (2,22+3(2)+4)=(2,4+6+4)=(2,14)(2, 2^2 + 3(2) + 4) = (2, 4 + 6 + 4) = (2, 14)
接線の傾きは 2(2)+3=4+3=72(2) + 3 = 4 + 3 = 7
接線の方程式は、y14=7(x2)y - 14 = 7(x - 2)
y=7x14+14y = 7x - 14 + 14
y=7xy = 7x
(7) t=2t = -2 のとき、接点は (2,(2)2+3(2)+4)=(2,46+4)=(2,2)(-2, (-2)^2 + 3(-2) + 4) = (-2, 4 - 6 + 4) = (-2, 2)
接線の傾きは 2(2)+3=4+3=12(-2) + 3 = -4 + 3 = -1
接線の方程式は、y2=1(x(2))y - 2 = -1(x - (-2))
y=x2+2y = -x - 2 + 2
y=xy = -x

3. 最終的な答え

求める接線の方程式は
y=7xy = 7x
y=xy = -x
です。

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