与えられた曲線上の点における接線の方程式を求める問題です。問題は2つあり、それぞれ関数$f(x)$と点$(a, f(a))$が与えられています。 (1) $f(x) = -x^2 + x - 2$, 点 $(-1, -4)$ (2) $f(x) = -x^3 + x^2 + 2$, 点 $(1, 2)$

解析学微分接線導関数方程式
2025/6/10

1. 問題の内容

与えられた曲線上の点における接線の方程式を求める問題です。問題は2つあり、それぞれ関数f(x)f(x)と点(a,f(a))(a, f(a))が与えられています。
(1) f(x)=x2+x2f(x) = -x^2 + x - 2, 点 (1,4)(-1, -4)
(2) f(x)=x3+x2+2f(x) = -x^3 + x^2 + 2, 点 (1,2)(1, 2)

2. 解き方の手順

(1) f(x)=x2+x2f(x) = -x^2 + x - 2 の場合
- まず、f(x)f(x) の導関数 f(x)f'(x) を求めます。
- 次に、x=1x = -1 における f(1)f'(-1) を計算します。これは接線の傾きを表します。
- 最後に、点 (1,4)(-1, -4) を通り、傾き f(1)f'(-1) を持つ直線の方程式を求めます。これは接線の方程式になります。
(2) f(x)=x3+x2+2f(x) = -x^3 + x^2 + 2 の場合
- まず、f(x)f(x) の導関数 f(x)f'(x) を求めます。
- 次に、x=1x = 1 における f(1)f'(1) を計算します。これは接線の傾きを表します。
- 最後に、点 (1,2)(1, 2) を通り、傾き f(1)f'(1) を持つ直線の方程式を求めます。これは接線の方程式になります。
(1) の詳細な解き方:
- f(x)=x2+x2f(x) = -x^2 + x - 2 より、f(x)=2x+1f'(x) = -2x + 1
- f(1)=2(1)+1=2+1=3f'(-1) = -2(-1) + 1 = 2 + 1 = 3
- 接線の方程式は y(4)=3(x(1))y - (-4) = 3(x - (-1)) より、y+4=3(x+1)y + 4 = 3(x + 1)
- y+4=3x+3y + 4 = 3x + 3 より、y=3x1y = 3x - 1
(2) の詳細な解き方:
- f(x)=x3+x2+2f(x) = -x^3 + x^2 + 2 より、f(x)=3x2+2xf'(x) = -3x^2 + 2x
- f(1)=3(1)2+2(1)=3+2=1f'(1) = -3(1)^2 + 2(1) = -3 + 2 = -1
- 接線の方程式は y2=1(x1)y - 2 = -1(x - 1) より、y2=x+1y - 2 = -x + 1
- y=x+3y = -x + 3

3. 最終的な答え

(1) y=3x1y = 3x - 1
(2) y=x+3y = -x + 3

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