関数 $y = -2x^3 + 2x^2 + 1$ の、点(1, 1)における法線の方程式を求める問題です。

解析学微分導関数接線法線方程式
2025/4/5

1. 問題の内容

関数 y=2x3+2x2+1y = -2x^3 + 2x^2 + 1 の、点(1, 1)における法線の方程式を求める問題です。

2. 解き方の手順

(1) まず、与えられた関数の導関数を計算します。
y=6x2+4xy' = -6x^2 + 4x
(2) 次に、点(1, 1)における接線の傾きを求めます。これは導関数に x=1x = 1 を代入することで得られます。
y(1)=6(1)2+4(1)=6+4=2y'(1) = -6(1)^2 + 4(1) = -6 + 4 = -2
(3) 点(1, 1)における法線の傾きは、接線の傾きの逆数の符号を反転させたものです。したがって、法線の傾きは m=12=12m = -\frac{1}{-2} = \frac{1}{2} です。
(4) 最後に、点(1, 1)を通り、傾きが12\frac{1}{2}の直線の方程式を求めます。点傾き式 yy1=m(xx1)y - y_1 = m(x - x_1) を用いると、y1=12(x1)y - 1 = \frac{1}{2}(x - 1)となります。これを整理します。
y1=12x12y - 1 = \frac{1}{2}x - \frac{1}{2}
y=12x+12y = \frac{1}{2}x + \frac{1}{2}

3. 最終的な答え

y=12x+12y = \frac{1}{2}x + \frac{1}{2}

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