関数 $y = x^2 - 2$ のグラフに点 $(2, -7)$ から引いた接線の方程式を求めます。もう一つの答えとして$y=10x-27$が与えられています。

解析学微分接線二次関数
2025/4/7

1. 問題の内容

関数 y=x22y = x^2 - 2 のグラフに点 (2,7)(2, -7) から引いた接線の方程式を求めます。もう一つの答えとしてy=10x27y=10x-27が与えられています。

2. 解き方の手順

与えられた点 (2,7)(2, -7) は関数 y=x22y = x^2 - 2 上の点ではありません。222=42=272^2 - 2 = 4 - 2 = 2 \neq -7 だからです。
接点を (t,t22)(t, t^2 - 2) とします。
y=x22y = x^2 - 2 を微分すると、
dydx=2x\frac{dy}{dx} = 2x
接点 (t,t22)(t, t^2 - 2) における接線の傾きは 2t2t となります。
接線の方程式は、
y(t22)=2t(xt)y - (t^2 - 2) = 2t(x - t)
y=2tx2t2+t22y = 2tx - 2t^2 + t^2 - 2
y=2txt22y = 2tx - t^2 - 2
この接線が点 (2,7)(2, -7) を通るので、
7=2t(2)t22-7 = 2t(2) - t^2 - 2
7=4tt22-7 = 4t - t^2 - 2
t24t5=0t^2 - 4t - 5 = 0
(t5)(t+1)=0(t - 5)(t + 1) = 0
t=5,1t = 5, -1
t=5t = 5 のとき、接点は (5,23)(5, 23) であり、接線の傾きは 2(5)=102(5) = 10 なので、接線の方程式は
y23=10(x5)y - 23 = 10(x - 5)
y=10x50+23y = 10x - 50 + 23
y=10x27y = 10x - 27
t=1t = -1 のとき、接点は (1,1)(-1, -1) であり、接線の傾きは 2(1)=22(-1) = -2 なので、接線の方程式は
y(1)=2(x(1))y - (-1) = -2(x - (-1))
y+1=2(x+1)y + 1 = -2(x + 1)
y+1=2x2y + 1 = -2x - 2
y=2x3y = -2x - 3

3. 最終的な答え

y=2x3y=-2x-3

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