放物線と2接線で囲まれた部分(A)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 放物線と2接線で囲まれた部分(B) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
放物線 $y=x^2$ 上の点 $(-1,\ 1)$,$(3,\ 9)$ における接線をそれぞれ $\ell_1,\ \ell_2$ とする.放物線と $\ell_1,\ \ell_2$ で囲まれた部分の面積を求めよ.
$y'=2x$ より $\ell_1:\ y=-2x-1$,$\ell_2:\ y=6x-9$.$\ell_1$ と $\ell_2$ の交点は $-2x-1=6x-9$ より $x=1$(2 接点の $x$ 座標の中点).
放物線と接線の差は,$x^2-(-2x-1)=(x+1)^2$,$x^2-(6x-9)=(x-3)^2$ であるから(下図)
\[ S=\int_{-1}^{1}(x+1)^2\,dx+\int_1^3(x-3)^2\,dx=\left[\frac{(x+1)^3}{3}\right]_{-1}^{1}+\left[\frac{(x-3)^3}{3}\right]_1^3=\frac{8}{3}+\frac{8}{3}=\frac{16}{3} \]
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