関数 $y=x^3+2$ のグラフに点C(1, 2)から引いた接線の方程式を求めます。

解析学微分接線導関数三次関数
2025/6/19

1. 問題の内容

関数 y=x3+2y=x^3+2 のグラフに点C(1, 2)から引いた接線の方程式を求めます。

2. 解き方の手順

まず、関数 y=x3+2y = x^3 + 2 の導関数を求めます。
y=3x2y' = 3x^2
次に、接点の座標を (t,t3+2)(t, t^3+2) とおきます。この点における接線の傾きは 3t23t^2 となります。
したがって、接線の方程式は次のようになります。
y(t3+2)=3t2(xt)y - (t^3 + 2) = 3t^2(x - t)
この接線が点C(1, 2)を通るので、上記の式に x=1x = 1y=2y = 2 を代入します。
2(t3+2)=3t2(1t)2 - (t^3 + 2) = 3t^2(1 - t)
t3=3t23t3-t^3 = 3t^2 - 3t^3
2t33t2=02t^3 - 3t^2 = 0
t2(2t3)=0t^2(2t - 3) = 0
したがって、t=0t = 0 または t=32t = \frac{3}{2} となります。
(1) t=0t = 0 の場合、接点の座標は (0,2)(0, 2) であり、接線の傾きは 3(0)2=03(0)^2 = 0 なので、接線の方程式は y=2y = 2 となります。
(2) t=32t = \frac{3}{2} の場合、接点の座標は (32,(32)3+2)=(32,278+2)=(32,438)(\frac{3}{2}, (\frac{3}{2})^3 + 2) = (\frac{3}{2}, \frac{27}{8} + 2) = (\frac{3}{2}, \frac{43}{8}) であり、接線の傾きは 3(32)2=3(94)=2743(\frac{3}{2})^2 = 3(\frac{9}{4}) = \frac{27}{4} なので、接線の方程式は次のようになります。
y438=274(x32)y - \frac{43}{8} = \frac{27}{4}(x - \frac{3}{2})
y=274x818+438y = \frac{27}{4}x - \frac{81}{8} + \frac{43}{8}
y=274x388y = \frac{27}{4}x - \frac{38}{8}
y=274x194y = \frac{27}{4}x - \frac{19}{4}

3. 最終的な答え

接線の方程式は、y=2y = 2y=274x194y = \frac{27}{4}x - \frac{19}{4} です。

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