【質問】高校数Ⅲ:ベクトル (1, dy/dx) を用いて接線の方程式を求めるやり方がわかりません

〔質問〕
接線の方程式を求める問題で、解答では (1, dy/dx) というベクトル使って求めていました。そのやり方がわかりません
〔回答〕
(1, dy/dx) が接線の傾きを意味していますので、そこから先は通常通りのやり方で全く支障ないです。

もし、「内積=0」の解説になっているなら、「法線ベクトルの成分が分かれば、公式を使って一発で直線の方程式が得られる」ということを狙っています。

〔詳細〕
ベクトル (1, dy/dx) について、これはベクトルの成分の意味合いとして「x方向に1進んだときに、y方向に dy/dx だけ進む」ということで、要は「接線の傾きに関する話」をしています、というものです。

例えば dy/dx=3 なら、(1, dy/dx) とは (1, 3) のことで、「x方向に1進んだときに、y方向に3進む」ということを意味しています。
図形的には「接線上にこのベクトルがある」というイメージでOKです。

ということは、あとは通る点さえ分かればよく、例えば接点が (4, 5) なのであれば、y=3(x-4)+5 という計算をすればいいことになります。
 
 
もし、解説で「内積=0」の話をしているのなら、それは法線ベクトルの成分を求めていることになります。
(1, dy/dx)=(1, 3) なのであれば、例えば (3, -1) は (1, 3) に垂直なベクトルになっています(他の (6, -2) とかでも可)

法線ベクトルの成分が分かれば、「ベクトル (a, b) は、直線 ax+by+c=0 の法線ベクトルの1つ」という話を使うことができます。
具体的には、「法線ベクトル(の1つ)の成分が (3, -1) より、求める接線の方程式を 3x-y+c=0 とおける」というようにして、「これが (4, 5) を通る(ので代入する)」という解法もとれます。

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

 
アンケートへのご協力をお願いします(所要2~3分)
「将来設計・進路」に関するアンケートを実施しています。ご協力いただける方はこちらよりお願いします
(Googleフォームにアクセスします)

当サイト及びアプリは、上記の企業様のご協力、及び、広告収入により、無料で提供されています