曲線 $y = x^3 + 5x$ 上の点 $(1, 1)$ から引かれた接線の方程式と接点の座標を求める問題です。ただし、与えられた点(1, 1)は曲線上にありません。曲線上の点から引かれる接線ではなく、点(1, 1)を通る接線を求める問題と解釈します。
2025/7/13
1. 問題の内容
曲線 上の点 から引かれた接線の方程式と接点の座標を求める問題です。ただし、与えられた点(1, 1)は曲線上にありません。曲線上の点から引かれる接線ではなく、点(1, 1)を通る接線を求める問題と解釈します。
2. 解き方の手順
まず、曲線 上の任意の点 における接線を考えます。
1. 導関数を求めます。$y' = 3x^2 + 5$
2. 点 $(t, t^3 + 5t)$ における接線の傾きは $3t^2 + 5$ となります。
3. 点 $(t, t^3 + 5t)$ における接線の方程式は、次のようになります。
4. この接線が点 $(1, 1)$ を通るという条件から $x = 1$、$y = 1$ を代入します。
5. この式を整理して $t$ について解きます。
6. $t = 2$ がこの方程式の解の一つであることを見つけます。 $(t - 2)$ で割ると、
7. $2t^2 + t + 2 = 0$ は実数解を持ちません。なぜなら、判別式 $D = 1 - 4 * 2 * 2 = -15 < 0$だからです。
8. よって $t = 2$ が唯一の実数解です。
9. 接点の座標は $(2, 2^3 + 5 * 2) = (2, 8 + 10) = (2, 18)$ です。
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0. 接線の傾きは $3 * 2^2 + 5 = 3 * 4 + 5 = 12 + 5 = 17$ です。
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1. よって接線の方程式は $y - 18 = 17(x - 2)$ となります。
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2. これを整理すると $y = 17x - 34 + 18 = 17x - 16$ となります。
3. 最終的な答え
接線の方程式は であり、接点の座標は です。