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2017年01月13日

23016 大人のさび落とし  定直線に接する条件 類題




雨の日の スローライフの部屋

3次関数が あってですね

全部 係数が 文字なんですよ

しかし

2本の 接線と 2つの 接点が 与えられてるので

係数 a,b,c,d 、を 求めよということなんですが

行ってみましょう。





HPNX0001.JPG



まず 点(0,1) のところで

y=x+1 に接するので



接点を 使って

曲線上の 点でもあるじゃナイスカ

曲線を f(x) として

f(0)=1になるんだからですよ


代入してくと d=1

まずいっこ

f’(x) は 接点に おける 接線の 傾きなんだから

接線の かたむき y=x+1  の xの 係数と同じ


1でしょ




HPNX0002.JPG




接点は (0,1)

なので
 
f’(0) の 傾きが 1

f’(0)を 代入して

計算していて =1だから

c=1


HPNX0003.JPG


二つ 出てきたから

c=1 d=1 を 曲線に 代入してしまって


さらに


点(3,4)で y=−2x+10 と接するから


接点を 使って

曲線上の点でもあるので

f(3)=4

代入して =4





HPNX0004.JPG



こんな感じで

f’(3) 接点 x=3の 傾きは

接線の y=-2x +10の xの 係数と 同じだから

-2




HPNX0005.JPG



代入して 計算して =-2


出てきた


二つの 方程式

27a + 9b = 0

27a + 6b = -3


から

b=1






HPNX0006.JPG




b=1が出れば


a= -1/3


答えはa= -1/3 , b=1, c=1, d=1,

HPNX0007.JPG




今度はですね

これは ちょっと 悩んじゃいましたよ

曲線と接点と 接線が 与えられてる感じですが



接点は点(-1、1)  のみで x軸に平行



HPNX0008.JPG




x軸に 平行ってことは じゃナイスカ

0ですから

f(x) を 一回微分の

f’(x) で 傾きを 出して

それが =0 じゃナイスカ

自分に 言い聞かせるようにですよ


だいじょだろうな


HPNX0009.JPG



整理して

2a - b = 3


へてから

接点が あるので

曲線上の 点でも あるじゃナイスカ

だから f(-1)=1

代入して

計算して  =1 なんだから

a- b + c = 2




HPNX0010.JPG



2a - b = 3

a- b + c = 2


もう一つ なんか なぁい?↑


困るじゃナイスカ




HPNX0011.JPG




のみ の 問題か

f’(x)は 接線の 傾きで

f’(x) が 2次方程式に なってるけど

接点 ( 解 ) が ( -1,1) のみ ってことは

重解ですよ か



判別式を 持ってきて

D=0



HPNX0012.JPG



これで

わかんない文字が 3っつ 式が 3っつ

@ を 3倍して


HPNX0013.JPG



Bを 引いて aの2次方程式

aが 3


bが bも3



HPNX0014.JPG



cは 2



HPNX0015.JPG




次は

曲線を平行移動したら

接線に 接しました で そこで

問題です


行ってみましょう


HPNX0016.JPG




まず 平行 移動から

x軸の 正に aだけ

移動すると


それぞれ (x−a)

さらに 

y軸の 正に bだけ 

移動すると


+b

HPNX0017.JPG



これを f(x) と置いてですよ

f’(x) は


エネルギー 切れです

しばし お待ちください

朝起きたばっかだからさ




HPNX0018.JPG



一応 接線は あるんですが


f’(x) が 接線の 傾きになるので

=−1

ここから 

接点を 割り出してくじゃナイスカ


展開して


整理して


HPNX0019.JPG



因数分解して

うまく 因数分解できると

気持ちいいですよね



重解に なってって

HPNX0020.JPG



接点は 一つのようですね


これを f(x) に 代入すると


=b で


接点は (a+1,b)


HPNX0021.JPG




でですね ですよ


接線が わかってるんだけど

ここから

また 接線を 起すじゃナイスカ


HPNX0022.JPG



同じものなんですから ですよね

双方の x の 後ろを =で 結んで

整理して

そしたら

a+b=1



HPNX0023.JPG



それで

移動距離が

最小になるとこを

aの 式にして


HPNX0024.JPG




ルートの中身が 2次関数ならば

放物線だから

HPNX0025.JPG




最小値が  あるはずじゃナイスカ


頂点を 出すでしょ


HPNX0026.JPG




aが 1/2の とき最小で


( √の中身 )


その時の aと bは

a=b=1/2


HPNX0027.JPG










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