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定積分による面積一定

「2つの3次関数C:y=x^3-3x、D:x^3-3x-2についてCの接線とDとで囲まれた図形の面積は一定だということについて証明せよ」という問題を出されたのですが、一定を求める前に囲まれないと思うのですが、どうでしょうか? こちらの計算ミスなのでしょうか?

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  • oyaoya65
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回答No.4

>問題から、囲まれた面積は一定になりますか? >a=1/2^(1/3)とa=1を代入して解いたら、解が異なっているので、一定でないという風に判断していいでしょうか? 2つのケースで囲まれた面積が一致しませんので、一定とはいえませんね。 問題の作成者に本当に一定なのか確認して見てください。多分、囲む範囲か、問題の一定ということ自体が間違っている可能性がありますね。

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その他の回答 (3)

  • oyaoya65
  • ベストアンサー率48% (846/1728)
回答No.3

#2です。 >x^3-3a^2x+2(a^3-1)=0◆ >これからですか? そうです。 接線とDが接するとき 1実根pと重根qをもち 左辺=(x-p)(x-q)^2▲ とかけます。 ◆と▲の展開式の係数を比較して連立方程式をたて、実根の組(a,p,q)を求めるとaが1/2^(1/3)と出てきます。 このとき、p=2^(2/3),q=-aとなります。 なお、他の(a,p,q)の2組はいずれも虚数になり実根の組は上記の1組だけです。 この接点のx座標のaをパラメータにC,D,接線のグラフを描くと確認できますが、このa=1/2^(1/3)を境に接線とDのA#2で書いたように交点の個数が変わります。

noname#38655
質問者

お礼

ありがとうございます。 問題から、囲まれた面積は一定になりますか? a=1/2^(1/3)とa=1を代入して解いたら、解が異なっているので、一定でないという風に判断していいでしょうか?

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  • oyaoya65
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回答No.2

>一定を求める前に囲まれないと思うのですが、どうでしょうか? 接線の接点のx座標の位置x=aにより、囲まれる図形ができる場合とできない場合があります。 接線の接点のx座標をaとするとき a=1/2^(1/3)≒0.7937005260で 接線とDが接し(2点で交わり)囲まれる図形が1つできます。 a>1/2^(1/3)で 接線とDが3点で交わり囲まれる領域の図形が2つできます。つまり、接線の上にある部分の図形と下にある部分の図形に分かれます。 a<1/2^(1/3)で 接線とDが1点でのみ交わり囲まれる図形の領域は存在しません。

noname#38655
質問者

お礼

回答ありがとうございます。 a=1/2^(1/3)≒0.7937005260とは、どこからきたのでしょうか? 接線とDとの交点を求める式は、 x^3-3x-2=(3a^2-3)x-2a^3ですよね。 整理して x^3-3a^2x+2(a^3-1)=0 これからですか?

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  • snobbery
  • ベストアンサー率47% (8/17)
回答No.1

この問題は囲む条件も求める事を要求してるのですかね? 囲まれますよ。 答えを全部答えるのはここのルールに反するので、ヒントを。 Cのグラフをy軸負の方向に2ずらすとDのグラフになります。 Cは、極大(-1,2)で極小(1,-2)のグラフに Dは、極大(-1,0)で極小(1,-4)のグラフになりますよね。 例えばCの接点(1,-2)における接線は明らかに囲みます。

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