点$(2, -2)$から曲線$y = -x^2 + 1$に引いた接線の方程式を求める問題です。

解析学微分接線導関数二次関数
2025/7/31

1. 問題の内容

(2,2)(2, -2)から曲線y=x2+1y = -x^2 + 1に引いた接線の方程式を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、接点の座標を(t,t2+1)(t, -t^2+1)とおきます。次に、y=x2+1y = -x^2 + 1を微分して、導関数を求めます。
y=2xy' = -2x
接点(t,t2+1)(t, -t^2+1)における接線の傾きは、yx=t=2ty'|_{x=t} = -2tとなります。
よって、接線の方程式は、
y(t2+1)=2t(xt)y - (-t^2+1) = -2t(x-t)
y+t21=2tx+2t2y + t^2 - 1 = -2tx + 2t^2
y=2tx+t2+1y = -2tx + t^2 + 1
この接線が点(2,2)(2, -2)を通るので、
2=2t(2)+t2+1-2 = -2t(2) + t^2 + 1
2=4t+t2+1-2 = -4t + t^2 + 1
t24t+3=0t^2 - 4t + 3 = 0
(t1)(t3)=0(t-1)(t-3) = 0
したがって、t=1,3t=1, 3となります。
t=1t=1のとき、接点は(1,0)(1, 0)、傾きは2-2なので、接線の方程式は、
y0=2(x1)y - 0 = -2(x-1)
y=2x+2y = -2x + 2
t=3t=3のとき、接点は(3,8)(3, -8)、傾きは6-6なので、接線の方程式は、
y(8)=6(x3)y - (-8) = -6(x-3)
y+8=6x+18y + 8 = -6x + 18
y=6x+10y = -6x + 10

3. 最終的な答え

求める接線の方程式は、
y=2x+2y = -2x + 2y=6x+10y = -6x + 10です。

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