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ます。与えられた解の一つは $y = -x - 1$ であり、もう一つの解を求める必要があります。

解析学微分接線二次関数グラフ
2025/4/7

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ます。与えられた解の一つは y=x1y = -x - 1 であり、もう一つの解を求める必要があります。

2. 解き方の手順

接点を (t,t2+t)(t, t^2 + t) とします。
y=x2+xy = x^2 + x を微分すると、
dydx=2x+1\frac{dy}{dx} = 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。
接線の方程式は、
y(t2+t)=(2t+1)(xt)y - (t^2 + t) = (2t + 1)(x - t)
y=(2t+1)x2t2t+t2+ty = (2t + 1)x - 2t^2 - t + t^2 + t
y=(2t+1)xt2y = (2t + 1)x - t^2
この接線は点 (2,3)(2, -3) を通るので、
3=(2t+1)(2)t2-3 = (2t + 1)(2) - t^2
3=4t+2t2-3 = 4t + 2 - t^2
t24t5=0t^2 - 4t - 5 = 0
(t5)(t+1)=0(t - 5)(t + 1) = 0
t=5t = 5 または t=1t = -1
t=1t = -1 の場合、接点は (1,0)(-1, 0) となり、傾きは 2(1)+1=12(-1) + 1 = -1 なので、接線の方程式は y=x1y = -x - 1 となり、これは与えられた解です。
t=5t = 5 の場合、接点は (5,30)(5, 30) となり、傾きは 2(5)+1=112(5) + 1 = 11 なので、接線の方程式は y=11x25y = 11x - 25 となります。
y30=11(x5)y - 30 = 11(x - 5)
y=11x55+30y = 11x - 55 + 30
y=11x25y = 11x - 25

3. 最終的な答え

y=11x25y = 11x - 25

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