高校数学 公式・解法ノート
差がつく

陰関数の微分(円・楕円・双曲線の接線)

着眼点y について解かずに、両辺を x で微分する。y の式を微分したら y' を掛ける((y^2)'=2yy')。

例題
1
円 x^2+y^2=25 上の点 (3,4) における接線を求めよ。
解答
両辺を x で微分:2x+2yy'=0、y'=-\dfrac{x}{y}。点 (3,4) で傾き -\frac34。y-4=-\frac34(x-3)答え 3x+4y=25
2
楕円 \dfrac{x^2}{4}+y^2=1 上の点 \left(\sqrt2,\frac{1}{\sqrt2}\right) における接線の傾きを求めよ。
解答
\dfrac{x}{2}+2yy'=0 より y'=-\dfrac{x}{4y}。
代入して -\dfrac{\sqrt2}{4\cdot\frac1{\sqrt2}}=-\dfrac{2}{4}=-\dfrac12。答え -\dfrac12
ポイント2次曲線の接線は公式 \dfrac{x_1x}{a^2}+\dfrac{y_1y}{b^2}=1 でも出せる(数学Cの範囲)。陰関数の微分はその検算になる。
注意y=0 となる点(接線が縦)では y'=-\frac{x}{y} が使えない。別に扱う。

「微分法(数学Ⅲ)」の項目

  1. 微分係数の定義と微分可能性差がつく
  2. 積・商の微分必須
  3. 合成関数・逆関数の微分必須
  4. 三角・指数・対数関数の導関数必須
  5. 対数微分法差がつく
  6. 媒介変数表示の微分必須
  7. 陰関数の微分(円・楕円・双曲線の接線)差がつく
  8. 接線・法線必須
  9. 増減と極値(増減表)必須
  10. 凹凸・変曲点・漸近線とグラフの概形必須
  11. 最大・最小(文章題を含む)必須
  12. 不等式の証明(差をとって微分)必須
  13. 方程式の実数解の個数(定数分離)差がつく
  14. 平均値の定理差がつく
  15. 速度・加速度と近似式差がつく
  16. ロピタルの定理不要

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