yoshidanobuo’s diaryー高校数学の“思考・判断・表現力”を磨こう!ー

「大学への数学」執筆者・吉田信夫の数学探求ブログ(共通テスト系問題の研究報告)

接線と思ったでしょ? 違いますよ!

 

例えば,y=x^2-3x+1において,-3x+1の部分を取り出した直線

 y=-3x+1

は,どんな直線でしょう?

y=x^2-3x+1と連立すると

 x^2-3x+1=-3x+1

という2次方程式が得られ,これは

 x^2=0 ∴ x=0(重解)

です.
図形的には,どういう意味でしょう?

そう,x=0で2つが接しているということです.
y=-3x+1は,y=x^2-3x+1のx=0における接線です.

他にも,

 y=(x-1)^2+4x+5

と表される2次関数について,y=4x+5という直線は,連立すると

 (x-1)^2+4x+5=4x+5

 (x-1)^2=0 ∴ x=1(重解)

だから,x=1で接しています.

微分しなくても接線を考えることができるのですね.

バージョンアップして,4次関数.

 y=(x-1)^2×(x-3)^2+2x+1

で,y=2x+1の意味は?

連立したら

 x=1(重解)とx=3(重解)

で,4次関数と2点で接する接線になっています!!

 

f:id:phi_math:20201004110537p:plain

 


では,今回の例は?

 (x-α)^2×(x-β)^2

を展開した形を作り出そうと頑張りました(4次の解と係数の関係を使うと展開は不要です).

だから,

 y=x^4+2x^3+3x^2+4x+5

 y=(x-α)^2×(x-β)^2+2x+4

と変形できたので,

 「2点で接する接線」

になってそう!? →本当ですか??

 α+β=-1,αβ=1

なので,

 (x-α)^2×(x-β)^2=(x^2+x+1)^2

なんですよね.

α,βは虚数

だから,残念ながら,接していないんですね・・・
こわいこわい(笑)


f:id:phi_math:20201004110603p:plain

この直線にどういう意味があるのかは,不勉強で分かりません.
また考えて報告出来たらな,と思っています.

でも,この方法は,実は有効なので,また別記事で.
しばらくお待ちくださいね.

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