質問<269>
「「共通接線」」
日付 2000/6/10
質問者 oono


対数が上手く書けなくて申し訳ないです。
「a>0,a≠1とする。2曲線y=logax(底がaです)とy=bx^2
が点Pを共有し、点Pにおいて共通の接線を持つ。」という条件下で、аとb
の関係式を導くのが目的です。
点Pのx座標をpとおくと、題意より以下の2式が出るのは分かります。
(習いたてなので間違っているかもしれません)
logap=bp^2(点Pのy座標から)
  1
─────= 2bp(接線の傾きから)
plogа
上の2つの式からpを消す方法が思いつきません。
どうしたらいいか教えて下さい。

お返事(武田)
日付 2000/6/10
回答者 武田


2つのグラフの接点Pのx座標をxとすると、
loga x=bx2 ……①
両辺をxで微分して、
  1
─────=2bx……②
xloga
②を変形すると、
      1
bx2 =────── ……③
    2loga
③と①より、
        1
loga x=──────
      2loga
底の変換公式より、
logx   1
────=─────
loga 2loga

logx=1/2
∴x=e\(\frac{1}{2}\)
これは接点Pのx座標である。これを①に代入して、
loga (e\(\frac{1}{2}\))=b(e\(\frac{1}{2}\)2 ……①
(1/2)loga e=be
loga e=2be
底の変換公式より、
loge
────=2be
loga

  1
────=2be
loga


したがって、
     1
b=────── ……(答)
  2eloga