(1)放物線y=\(\frac{1}{4}\)x^2+1に点(1,-1)から2つの接線を引く。
この放物線と2つの接線に囲まれる部分の面積を求めよ
x
(2)f(X)=∫(x-t)(t-2)dtを満たす関数
0
f(x)をxの整式で表すと、f(x)=□であり、
f’(x)=□である。
(1)放物線y=\(\frac{1}{4}\)x^2+1に点(1,-1)から2つの接線を引く。
この放物線と2つの接線に囲まれる部分の面積を求めよ
x
(2)f(X)=∫(x-t)(t-2)dtを満たす関数
0
f(x)をxの整式で表すと、f(x)=□であり、
f’(x)=□である。
問1

2本の接線を求めると、
1
y=─x2 +1を微分して、
4
1
y′=─x
2
A(a,b)とすると、
1
y-b=─a(x-a)
2
1
b=─a2 +1、点(1,-1)を通るから、
4
1 1
-1-─a2 -1=─a(1-a)
4 2
両辺に4を掛けて、
-4-a2 -4=2a(1-a)
a2 -2a2 +2a+8=0
-a2 +2a+8=0
a2 -2a-8=0
(a-4)(a+2)=0
∴a=4,-2
A(-2,2),B(4,5)
点Aを通る接線の方程式は
y-2=-(x+2)∴y=-x
点Bを通る接線の方程式は
y-5=2(x-4)∴y=2x-3
したがって面積は、
S=S1 +S2
1 1
S1 =∫{(─x2 +1)-(-x)}dx
-2 4
1 1
=∫ (─x2 +x+1)dx
-2 4
1 1 1
=[──x3 +─x2 +x]
12 2 -2
1 1 -8 =──+─+1-──+2-2
12 2 12
9 6 12
=──+──+──
12 12 12
27
=──
12
4 1
S2 =∫{(─x2 +1)-(2x-3)}dx
1 4
4 1
=∫ (─x2 -2x+4)dx
1 4
1 4
=[──x3 -x2 +4x]
12 1
64 1
=──-16+16-──+1-4
12 12
64 1 36
=──-──-──
12 12 12
27
=──
12
したがって、
27 27 27 9
S=──+──=──=─ ……(答)
12 12 6 2
問2
x
f(x)=∫(x-t)(t-2)dt
0
x
=∫(xt-2x-t2 +2t)dt
0
xt2 1 x
=[───-2xt-─t3 +t2 ]
2 3 0
x3 x3
=──-2x2 -──+x2
2 3
1
=─x3 -x2 ……(答)
6
1
f′(x)=─x2 -2x……(答)
2