この問題は、与えられた関数のグラフ上の点における接線の傾きと、その接線の方程式を求めるものです。具体的には、$y = 2x^2$ のグラフ上の点 $(2, 8)$ における接線と、$y = x^3 - x$ のグラフ上の点 $(-1, 0)$ における接線について考えます。それぞれの接線の傾きと、後者の接線の方程式を求める必要があります。

解析学微分接線導関数グラフ方程式
2025/6/17

1. 問題の内容

この問題は、与えられた関数のグラフ上の点における接線の傾きと、その接線の方程式を求めるものです。具体的には、y=2x2y = 2x^2 のグラフ上の点 (2,8)(2, 8) における接線と、y=x3xy = x^3 - x のグラフ上の点 (1,0)(-1, 0) における接線について考えます。それぞれの接線の傾きと、後者の接線の方程式を求める必要があります。

2. 解き方の手順

まず、y=2x2y = 2x^2 について考えます。
f(x)=2x2f(x) = 2x^2 とおくと、f(x)f'(x)f(x)f(x) の導関数です。
f(x)=ddx(2x2)=4xf'(x) = \frac{d}{dx}(2x^2) = 4x
したがって、①は 44 です。
x=2x = 2 のとき、f(2)=42=8f'(2) = 4 \cdot 2 = 8 となります。
したがって、②は 88 です。
よって、y=2x2y = 2x^2 のグラフ上の点 (2,8)(2,8) における接線の傾きは 88 です。
次に、y=x3xy = x^3 - x について考えます。
f(x)=x3xf(x) = x^3 - x とおくと、f(x)=ddx(x3x)=3x21f'(x) = \frac{d}{dx}(x^3 - x) = 3x^2 - 1 です。
したがって、③は 33 です。
x=1x = -1 のとき、f(1)=3(1)21=31=2f'(-1) = 3(-1)^2 - 1 = 3 - 1 = 2 となります。
したがって、④は 22 です。
よって、y=x3xy = x^3 - x のグラフ上の点 (1,0)(-1, 0) における接線の傾きは 22 です。
接線の傾きが 22 で、点 (1,0)(-1, 0) を通る直線の方程式を求めます。
y=2x+by = 2x + b とおきます。点 (1,0)(-1, 0) を通るので、
0=2(1)+b0 = 2(-1) + b
0=2+b0 = -2 + b
b=2b = 2
したがって、接線の方程式は y=2x+2y = 2x + 2 となります。
⑤は 22 、⑥は 22 です。

3. 最終的な答え

①:4
②:8
③:3
④:2
⑤:2
⑥:2

「解析学」の関連問題

問題は2つの部分に分かれています。 練習3では、次の2つの関数の微分を求める必要があります。 (1) $y = (3x+1)^4$ (2) $y = (3-2x^2)^3$ 練習4では、次の2つの関数...

微分合成関数の微分べき関数の微分
2025/6/17

画像に示された微分問題を解きます。具体的には、以下の関数について $y$ の $x$ に関する微分 $\frac{dy}{dx}$ を求めます。 (5) $y = \frac{2}{2x-1}$ (6...

微分微分公式商の微分べきの微分
2025/6/17

次の関数を、導関数の定義に従って微分せよ。 (1) $f(x) = x^2$ (2) $f(x) = \sqrt{x}$

微分導関数極限関数
2025/6/17

以下の極限を求めます。 $\lim_{x \to 0} \frac{3x^2}{\cos x - 1}$

極限テイラー展開ロピタルの定理
2025/6/17

以下の三角関数の値を求めよ。 (1) $\sin{\frac{5}{12}\pi}$ (2) $\cos{\frac{\pi}{12}}$ (3) $\tan{\frac{13}{12}\pi}$ (...

三角関数加法定理半角の公式三角関数の値
2025/6/17

$\lim_{x \to 0} \frac{x^2}{1 - \cos x}$ の極限値を求める問題です。

極限ロピタルの定理三角関数テイラー展開
2025/6/17

与えられた極限を計算します。 $$ \lim_{x \to 0} \left( \frac{x^2}{1 - \cos x} \right)^{x^2} $$

極限ロピタルの定理三角関数自然対数
2025/6/17

与えられた関数 $y = 3x^4 - 16x^3 + 18x^2 + 8$ のグラフを描く問題です。

微分グラフ増減極値凹凸四次関数
2025/6/17

$\lim_{x \to 0} \frac{3x^2}{\cos x - 1}$ を計算します。

極限ロピタルの定理微分三角関数
2025/6/17

関数 $y = x - \sqrt{x-1}$ ($x \ge 1$) のグラフを描く問題です。

微分グラフ関数の増減極値グラフの概形
2025/6/17