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Mathematics Senior High

418.420 Pは実数であるからと言う記述がありますがなぜですか?

O 94 第6章 微分法と積分法 □ 419 2 つの曲線 y=x2+2, y=x2+αx+3 の交点をPとする。Pにおけるそれぞ れの曲線の接線が垂直であるとき, 定数 α の値を求めよ。 *418 (1) 曲線 y=x'+αx+1 が直線 y=2x-1に接するとき, 定数a の値を求めよ。 (2)曲線xxと放物線x+bx+16は、ともにある点P を通り,Pに おいて共通の接線をもつ。このとき,定数αの値と接線の方程式を求めよ。 指針 2つの曲線 y=f(x)、y=g(x)がある点Pにおいて共通の接線をもつとき, PO とすると, 座標とすると 解答 f(x)=x+x+ax.g(x)=x^2 とすると f'(x)=3x'+2x+α, g'(x)=2x ともにPを通るf(t)=g(p) 共通の接線をもつ→f'(p)=g'(p 接線の方程 -a) 42 ....... ① から 2 点Pのx座標を とおく。 2つの曲線はともにPを通るから **65 p²+p²+ap = p²-2 また、Pにおける2つの曲線の接線の傾きが一致するから f(p)=g'(p) よって a=-3p...... ② f(p)=g(p) よって +ap+2=0 ...... ① 1=0 であるから すなわち 3p²+2p+a=2p これを①に代入すると p=1 +(-3p-p+2=0 すなわち がー1=0 これを②に代入すると α=-3 圈 は実数であるから また,Pの座標はg(1)= -1 より (11) であり, g'(1)=2 であるから すなわち y=2x-3 求める接線の方程式は y-(-1)=2(x-1) a=-1 A.1) 2b =3x+4 h □ 417 曲線 y=25-4x+3 上の点A(0, 3) を通り、点Aにおける曲線の 例題 な直線の方程式を求めよ。 曲線 y=x'+x+αx と放物線y=x-2 は, ともにある点Pを通り Pにおいて共通の接線をもつ。このとき、定数の値と接線の有権 を求めよ。 1-a2+3 0 1.3 ゆえに (-1.5) y=3x+2 (3,9) y=5x-6 とすると, 接線 P+6=9 (2) f(x)=x+x2, g(x)=x2+ax+16 とすると f'(x)=3x2+2x, g'(x)=2x+α は 400 2つの曲線はともにPを通るから f(p)=g(p) すなわち p3+p²= p²+ap+16 (-3, -6) は よって =(x+3) また,Pにおける2つの曲線の接線の傾きが一 致するから f'(p)=g'(p) ~21 すなわち 3p2+2p=2p+a 420 2つの曲線 y=x^, y=-(x-2)2 の共通接線の方程式を求めよ。 ゆえに a=3p2 ...... ② ③から y=-8 m= したがって, 求める直線の方程式は すなわち -311(x-0) 1=1/2x+3 y= 418(1) f(x)=x^2+ax+1とおくと '(x)=3x2+α 接点をPとし、そのx座標をおく。 曲線 y=f(x) 直線 y=2x-1はともにPを通 るから すなわち f(p)=2p-1 p+ap+1=2p-1 ...... ① また、Pにおける曲線 y=f(x)の接線の傾きが 2であるからf'(p)=2 すなわち これより 3p2+a=2 ....... ② a=2-3p² これを①に代入すると p3+(2-3p2p+1=2p-1 整理すると p=1 pは実数であるから p=1 これを②に代入すると a=-1 点Pのx座標を とおく p-ap-16=0 ...... ① 解答編123 であるから f'pig(p)=-1 すなわち よって 22p+α)=-1 4p2 +2ap=1… ② ①を②に代入して よって 4p2+2(-1)=-1 ①から 1/2のとき = 4 ゆえに a=-2, D= のとき a=2 したがって a=12 420 p= 問題418 (2) とは異なり、2つの曲線が同じ点 を共有し, その点で共通の接線をもっている わけではないことに注意する。 それぞれの接線の接点の座標を別の文字で おいて, 方程式を考える。 y=xから y=2x y=(x-2)^=-x+4x4から y=-2x+4=-2x2) 曲線 y=x² 上の点(a, における接線の方程式 すなわち y-a²=2a1-a y=2ax-a² ① また、曲線 y=(x-2)上の点(8, 18-212) における接線の方程式は y+(3-2)=-23-211-3) すなわち y=-28-2x+82-4 ...... 2 ①,②が一致するとき 2a -218-2) 3 -a²=82-4 8=2-a ......④ 数学Ⅱ STEP A・B、発展問題 2-30 56 t2-2 は すなわち 発展問題 これを①に代入すると は実数であるから p3-3p2.p-16=0 これを に代入して -a²=(2-a)²-4 p+8=0 a²-2a=0 p=-2 これを②に代入すると12 421 曲線 y=x+3x2+6x-10 上の点における接線の この曲線と接点以外に共有点をもたないこ 防程式の 傾きが最小の 求める接線の方程式は また,Pの座標はf(-2)=-4より (-2,-4) であり、f'(-2)=8 であるから よって これを解いて a=0.2 ゆえに、求める共通接線の方程式は、 ① から α=0のとき y = 0 すなわち y=8x+ 12 17 (参考) 曲線上の点Aを通り, その曲線の の点Aにおける法線という。 ■ 曲線 y=x2 上の点(α, α) に (B, (B-2)2)における である y-(-4)=8(x-(-2)) 419 f(x) =x2+2, g(x)=x2+ax+3 とおくと f'(x)=2x, g'(x)=2x+a Pのx座標をとおく。 2つの曲線はともにPを通るから すなわち よって 2+2=p2+ap+3 ap=-1 ... ① すなわち (p)=g(p) これが曲線 y=(x-2)にも接するとき, 方程式 2ax-a²=-(x-2)² また,Pにおけるそれぞれの曲線の接線が垂直 すなわち +2a-2)x²+4=0... ① は重解をもつ。 ①の判別式をDとすると α=2のとき y=4x-4 [別解 y=x^から y=2x は y-a²=2a(x-a) y=2ax-a² 曲線 y=x上の点(α)における接線の方程式

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y >0は何処で分かったのですか?

45 係数の符号 右の図は, y=ax2+bx+c のグラフの概 形である.このとき,次の各式の符号を調 べよ. (1)a (2) b (3) c 精講 62-4aca-b+c (6) 4a+26+c 5a+b+2c 2次関数y=ax2+bx+c の各係数 a, b, c, および, 62-4acの 符号は,それぞれ,グラフの次の部分に着目すると決定できます。 α:下に凸ならば正, 上に凸ならば負 b: αの符号と軸(=頂点のx座標) の符号 cy切片 b2-4ac: 頂点のy座標の符号 注 62-4acの符号は40で学んだ判別式を利用しても決定できます。 a > 0 だから, 62-4ac > 0 (判別式を利用すると・・・) S RE 77 y=ax2+bx+c のグラフはx軸と異なる2点で交わるの で,ax+bx+c=0 は異なる2つの解をもちます. よって,判別式をDとすると, D=62-4ac>0 (5) x=1のとき, y0 だから, a-b+c>0 (6) 放物線の軸は, x=1だから, x=0のときとx=2のときのyの値は等しい. よって,(3)より 4a+26+c>0 33 (4) 注 グラフからでは,x=2のときの符号が+, -, あるいは値が0の どれなのかわかりません。 (7)(5)(6)より,a-b+c>0, 4a+26+c0 だから (a-b+c)+(4a+26+c) > 0 よって, 5a +6 +2c > 0 ② ポイント また,上記以外の a,b,c を使った式の符号は上の4つの符号をあわせて考 えるか,xに特定の値を代入したときのyの符号で考えます。 2次関数の係数の符号は,次の3点に着目 解答 I. 上に凸か,下に凸か Ⅱ. 頂点の座標の符号 Ⅲ.切片の符号 (1)下に凸だから,2の係数0 ..a>0 (2)y=ax2+bx+c =a(x+2)-82-4ac 4a より、頂点の座標は b b2-4ac 演習問題 45 2a' 4a グラフより, 軸: x=- b ->0 2a (3)y0 だから, また,(1)より,a>0 だから, c>0 b<0 (4) グラフより,頂点のy座標=- b2-4ac <0 Aa 右のグラフは, 関数y=ax2+bx+c の グラフの概形である. このとき、次の各式 の符号を調べよ. (1) a (2) b (3)c (4) 62-4ac (5) a+b+c (6) 4a-2b+c X

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Mathematics Senior High

今、大きい3番の②を解いています。分からなかったので解説を見たところ、5でくくっていました。このときに、分母が25になる理由を教えて欲しいです。お願いします。

PLA-CLIP ref: 3255464 数学 4 32+4c) 12 TEST ■乗法の公式&因数分 1 次の式を展開しなさい。 ① (a + b +1)^ 式の展開も因数分解も、ポイントは 問題を解いて慣れること。 ② (x-3y+5) (x-3y-1) (3 x-3y ⑤ (2a-3b)3 頻出問題 次の式を展開しなさい。 ① (x-2) (x+2) (z' +4) ② (x-3)(x-1)(x+3)(x+5) 3 (2x+y) (16x²+4y²) (2x - y) 3 次の式を因数分解しなさい。 ①a²b+ab²+abc ②x(a-b)-a+b ⑤x³-2ax²+2x-4a (x+)(x-2) 25x²- ④x(x+y^-xy(x+y) 6x-1 ⑧ x 13.x +36 ⑦ 6a² + ab-262 4 発展問題 次の式を因数分解しなさい。 x +4.x²+x-6 コーチ! 因数定理 (P(x) x-αで割り切れるP(α)=0) を用いる。 ANSWER ■乗法の公式&因数分解 ① a +6 +2ab +2 +26 + 1 ② +9y"-6xy+4x-12y-5 ③1/12-4ry+9y-212x-1 ⑤8-36a'b +54ab-276" [解説] 乗法の公式&因数分解 ● a6A とおく。 (A+1)=A' +24+1 よって, (a+b)2 2 (a+b) + 1 = d +2ab +6 +2a+2b+1 ② x-3y=Aとおく。 (A+5)(A-1)=A'+4A-5 よって、(π-3y)+4 (x-3)-5=x- 6ry +9y'+4r-12y-5 ③ (1/2x)-2x/xx3y+(3g) - 11-4xy+ 9y² (2a)³-3x (2a)²x3b+3x (2a) x (36)² - (3b) = 8a³-36a²b+ 54ab2-2763 ①r-16 ②x +4.x²-14.㎡ - 36.x +45 ③ 64. -4y ①(x-2)(x+2)(x²+4)=(-4) ('416②(x-3)(x-1) (x+3)(x+5)=(x-3)(x+5)(x-1)(x+3) = ('+2x-15) (2-3) x+2A とおく。 (A-15) (A-3)=A2-184 +45 (x²+2.0)2-18 (x+2x)+45=x+4x²-14.x²-36 +45 ③ (2x + y) (16x²+4y) (2x-y) = (16㎡'+4y") (2x+y) (2c-y) = 4 (4x²+g") (4x²- y')=4(16.x-y')=64x4y ① 1/2zab(2a +30 +4c) ②5(x+1/1/14)(x-1)または1/3 (5.x+1)(5x-y) ③(a-b)(x+1)(x-1) ④r'(x+y) ⑤(x+2)(x-2) ⑥(x+1)(x+1)(x-1)(x+1) ⑦ (2a-b) (3a+2b) ⑧(x+2)(x-2) (+3)(x-3) 解説 ① 共通因数は ab 5(x² - 25²)=5(x + y) (xy) ③x(a-b)-(a-b)=(a-b)(x-1)=(a-b)(x+1)(x-1) ④x(x+y){(x+y-y}=x^(x+y)⑤ この場合、最低次の文字、ここで はαに注目し, aについて整理する。2ax²-4a+s'+2x = -2a(x + 2) + x(x²+ 2) = (x+2)(-2c+x) = (x+2) (x-2) ⑥x-1=(x)-(1)' = (x+1)(x-1)=(x+1)(x²-x+1)(x-1)(x'+x+1) ⑧r = A とおく。 A-13A +36=(A-9) (A-4) よって, ('-9) (-4)=(x+3)(x-3)(x +2)(x-2) 44 (x-1)(x+2)( . +3) [解説] 因数定理を用いて因数分解する場合, 与式を f(x) とおく。 f(x) = +4x²+x-6 次に, x=1, x=2, x=-1, x=-2をとりあえず代入 してみる。 f(1)=1+4+1-6=0,f(1)=0となったので, (-1)が因数 であることになる。 f(x)はx-1で割り切れるので、下の組立除法により 1/1 x'+x²+x-6=(x-1)(x+5+6) =(x-1)(x+2)(x+3) 4 1 -6 1 5 6 1 5 6 0 104 105

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