曲線に触れる直線をどう決めるか(接線の方程式と微分係数)
の点 における接線は です。導関数 に を入れて傾き 、通る点は 。
直線は、通る点 1 つと傾き 1 つで決まります。接線の問題は、この 2 つを用意する作業です[1]。
接点 。 座標が与えられていれば、 座標は関数に代入して出す
その点での微分係数 。導関数を求めてから代入する
公式
点 を通り傾き の直線を書くと、接線の方程式になります[2]。
中学で習った「点 を通り傾き の直線は 」に、 を入れただけです。
新しい公式を覚えるというより、微分係数を傾きの場所へ差し込む形になります。
接点を動かすと接線も一緒に動きます。山と谷のところで水平になり、そのあいだでは下向きに傾く。
例:放物線の接線を 4 つ
接点が与えられている型です。導関数を出し、代入し、公式に入れる。
の では から傾き 。接線は です。
の では傾き 。 になります。
の では から傾き 。 です。
の では から傾き 。 になります。
| 曲線 | 接点 | 接線 |
|---|---|---|
と は接点の が違うので、傾きも違います。 だけ上へずらした曲線でも、同じ なら傾きは同じです。
例: 座標だけが与えられる
接点の 座標が書かれていないこともあります。関数に代入して自分で出します。
の における接線を求めます。
なので接点は 。 から傾きは です。
接点の 座標を出し忘れると、通る点が決まらずに止まります。最初に代入しておくのが安全です。
例:3 次関数の接線
の における接線を求めます。
、 から です。
この直線は接点のほかにもう 1 か所で曲線と交わります。連立して確かめます。
が重解、 が別の解です。 のところで接線が曲線を突き抜けています。
接するというのは、その点で重解になるという意味です。
1 点でしか出会わない、という意味ではない。3 次関数ではよそで交わることがある。
図にすると、触れている場所と横切っている場所の違いがはっきりします。

傾きから接点を探す
接点ではなく傾きが与えられる型もあります。 が指定の値になる を先に求めます。
の接線で傾きが のものを出します。 から 。
接点は なので、接線は です。
で傾きが のものなら から 、。接点が 2 つ出ます。
のとき で 。 のとき で です。
指定の傾きと を等号で結ぶ
を解いて接点を出す
公式に入れて式にする
3 次関数では が 2 次式なので、 が 2 つ出ることがあります。答えも 2 本になる。
導関数の最小値より小さい傾きは作れません。 の最小値が なので、それより下の傾きの接線はない。
例:曲線と直線が接する条件
と が接するような を求めます。
接点を とすると、条件は 2 つ。 座標が一致することと、傾きが一致することです。
と 。2 つめを 1 つめに入れると となり 。
から です。 と の 2 本が接線になります。
判別式でも同じ答えが出ます。 の判別式 から 。
接点での傾きが一致する、という条件を使う。3 次以上でも通じる
連立した方程式が重解をもつ、という条件を使う。2 次までなら速い
どちらで解いても答えは同じです。問題文に「接する」とあれば、重解と傾きの一致は言いかえの関係にあります。
の における接線の方程式はどれですか。
傾きが先に与えられる型も確かめます。
の接線で、傾きが になるものはどれですか。
- 存在しない
が になるのは 。 なので、接線は という水平な直線です。放物線の頂点を通ります。
接点と傾き。この 2 つがそろえば式は 1 行で書けます。どちらが与えられていないかで、先にやる計算が決まります。

















f(1)=3、f′(x)=3x2+2 から f′(1)=5 です。公式に入れて y=5(x−1)+3=5x−2 になります。5x+3 は −5a の項を足し忘れた形にあたります。