| 修正: (1) 0°<α<90°とする。角βがα−β=90°−αを満たすとき、 tanβ=(tan^2α−1)/2tanα が成り立つことを示せ。
α-β=90°-α より tan(α-β)=tan(90°-α) (tanα-tanβ)/(1+tanαtanβ)=1/tanα これを整理して tanβ=(tan^2α-1)/(2tanα)
(2) a>1/2 とする。f(x)=x^2−x+1とし、 放物線y=f(x)の点(a、f(a))における接線をl[1]とする。 l[1]とx軸とのなす角をα(0°<α<90°)とするとき、tanαをaを用いて表せ。
f'(x)=2x-1 より、点(a,f(a))における接線l[1]の傾きは f'(a)=2a-1 すなわち tanα=2a-1
(3) l[1]に関して直線x=aと対称な直線l[2]とするとき、 l[2]の方程式を求めよ。
l[2]とx軸とのなす角をβとおくと、α-β=90°-α である。(←図より) このとき(1)(2)より tanβ=(tan^2α-1)/(2tanα)=2a(a-1)/(2a-1) よってl[2]の方程式は y-f(a)=tanβ・(x-a) すなわち (2a^2-2a)x+(1-2a)y-a^2+3a-1=0
(4) aの値にかかわらず、l[2]は定点を通ることを示し、その座標を求めよ。 l[2]をaについて整理すると (2x-1)a^2-(2x+2y-3)a+(y-1)=0…@ ここで 2x-1=0 かつ 2x+2y-3=0 かつ y-1=0 を満たすx,yは x=1/2,y=1 で、このとき@はaの値にかかわらず成り立つ。 すなわち l[2]は定点(1/2,1)を通る。
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