交点で接線が直交する2曲線(B)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/26
🔁 類題: 交点で接線が直交する2曲線(A) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
$a$ は正の定数とする.2 曲線 $y=x^2\ (x>0)$,$y=\dfrac{a}{x}\ (x>0)$ が共有点で直交する(共有点におけるそれぞれの接線が直交する)とき,$a$ の値と共有点の座標を求めよ.
共有点の $x$ 座標を $t\ (t>0)$ とすると $t^2=\dfrac{a}{t}$ すなわち $a=t^3\ \cdots\text{①}$
接線の傾きはそれぞれ $2t$,$-\dfrac{a}{t^2}$ であるから,直交する条件は
\[ 2t\cdot\left(-\frac{a}{t^2}\right)=-1\quad\text{すなわち}\quad a=\frac{t}{2}\ \cdots\text{②} \]
①,② より $t^3=\dfrac{t}{2}$.$t>0$ より $t^2=\dfrac{1}{2}$,$t=\dfrac{\sqrt{2}}{2}$
よって $a=\dfrac{\sqrt{2}}{4}$,共有点は $\left(\dfrac{\sqrt{2}}{2},\,\dfrac{1}{2}\right)$
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