関数 $y=x^2+x$ のグラフに点 $(2, -3)$ から引いた接線の方程式を求める問題です。接線の方程式が $y = -x - 1$ と $y = \dots$ の形で与えられており、もう一方の接線を求める必要があります。

解析学微分接線二次関数方程式
2025/4/5

1. 問題の内容

関数 y=x2+xy=x^2+x のグラフに点 (2,3)(2, -3) から引いた接線の方程式を求める問題です。接線の方程式が y=x1y = -x - 1y=y = \dots の形で与えられており、もう一方の接線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,t2+t)(t, t^2+t) とおきます。
次に、y=x2+xy = x^2 + x を微分して、接線の傾きを求めます。
y=2x+1y' = 2x + 1
したがって、接点 (t,t2+t)(t, t^2+t) における接線の傾きは 2t+12t + 1 となります。
よって、接線の方程式は
y(t2+t)=(2t+1)(xt)y - (t^2+t) = (2t+1)(x-t)
と表せます。
この接線が点 (2,3)(2, -3) を通るので、これを代入します。
3(t2+t)=(2t+1)(2t)-3 - (t^2+t) = (2t+1)(2-t)
3t2t=4t2t2+2t-3 - t^2 - t = 4t - 2t^2 + 2 - t
3t2t=2t2+3t+2-3 - t^2 - t = -2t^2 + 3t + 2
t24t5=0t^2 - 4t - 5 = 0
(t5)(t+1)=0(t-5)(t+1) = 0
よって、t=5t = 5 または t=1t = -1 となります。
t=1t = -1 のとき、接点は (1,0)(-1, 0) であり、接線の傾きは 2(1)+1=12(-1)+1 = -1 なので、接線の方程式は y0=1(x+1)y - 0 = -1(x+1) より y=x1y = -x - 1 となります。これは問題文に与えられています。
t=5t = 5 のとき、接点は (5,30)(5, 30) であり、接線の傾きは 2(5)+1=112(5)+1 = 11 なので、接線の方程式は y30=11(x5)y - 30 = 11(x-5) より y=11x55+30y = 11x - 55 + 30 となり、y=11x25y = 11x - 25 となります。

3. 最終的な答え

y=11x25y = 11x - 25

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