2020年3月19日木曜日

n 次関数のグラフの接線の方程式

 ✥ k · x3 の微分
 ◎ y = kx3 の微分は、定数倍の関数を微分する方法を利用します。
▣ y = kx3 = k f (x)
▣ y´ = { k f (x)´ } = k f ´(x) = 3kx2
 ✥ ax2 + bx + c の微分
 ◎ 足し算や引き算のある関数の微分は、それぞれの関数を微分する方法を利用します。
▣ y = f (x) + g (x)
▣ y´ = { f (x) + g (x) }´ = f ´(x) + g ´(x)

▣ y = f (x) - g (x)
▣ y´ = { f (x) - g (x) }´ = f ´(x) - g ´(x)

▣ y = bx
▣ y´ = b

▣ y = c
▣ y´ = 0

 というわけで、方程式に足し算や引き算が含まれる場合には、それぞれの項を微分してから足し算や引き算をすればよい、という微分のルールが適用されるのです。
 ▣  なので、たとえば、それぞれの関数が、
  ◍  f (x) = ax2
  ◍  g (x) = bx
  ◍  c (x) = c
であるとき、
▣ y = ax2 + bx + c
の微分は、
● y´ = f ´(x) + g ´(x) + c ´(x)
◍  f ´(x) = 2ax
◍  g ´(x) = b
◍  c ´(x) = 0
として、次の計算をすればよいわけです。
● y´ = 2ax + b
◈ 同様に、3 次方程式
▣ y = ax3 + bx2 + cx + d
の場合には、
● y´ = 3ax2 + 2bx + c
という具合になります。

 f (x)  =   × x4 + × x3 + × x2 + × x +
  ● x =     ● y = f (x) = 

⛞ 接線 [ τ ] の座標点を P ( px ,  px ) とする ⛞
 ◈  px = 
 ◈  py = 
⛞ 接線の方程式 /  切片 : [ c = b - m a ] ⛞
 ◈  py = m (px - a) + b
a = x = 
● b = y = 
● m = y´ = f ´(x) = 
●  c = 

 ✥ n 次関数のグラフの接線の方程式(まとめ)
✤ 3 次関数 [ y = ax3 + bx2 + cx + d ] の 導関数
●  y´ = f ´(a) = 3ax2 + 2bx + c
✤ 4 次関数 [ y = kx4 + ax3 + bx2 + cx + d ] の 導関数
●  y´ = f ´(a) = 4kx3 + 3ax2 + 2bx + c
⛞ n 次関数[ y = f (a) ]の 接線の傾き m の 関数
▣  m = y´ = f ´(a)
⛞ n 次関数が描く曲線の接線の方程式[ y  =  m x + c ]の演算
〔※ 曲線と接線が共有する x ,  y 座標を それぞれ a ,  b とする〕
✥  y = m x + c
▣  a  =  a
▣  b  =  f (a)
▣  m =  f ´(a)
▣  c  =  b - ma  =  f (a) - f ´(a) a
∴  y = f ´(a) x + f (a) - f ´(a) a

✥  y = m (x - a) + b
✥  y = f ´(a) (x - a) + f (a)
●  y = f ´(a) x - f ´(a) a + f (a)

―― 例により前回分を含む、コピペしてそのまま使える、JavaScript の見本をテキスト化して掲載したページを、以下のサイトで公開しています。

JavaScript: n 次曲線の接線
http://theendoftakechan.web.fc2.com/eII/hitsuge/arcus/tangent.html

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