254
重要 例題 161
面積と数列の和の極限①①①①①
曲線 y=ex をCとする。
・cos21.
(1) C上の点P(0, 1) における接線とx軸との交点を Q とし,Qを通りx
軸に垂直な直線とCとの交点をP2とする。Cおよび2つの線分 PiQ1,
QP2 で囲まれる部分の面積Sを求めよ。
(2)自然数nに対して, PrからQn, Pn+1 を次のように定める。C上の点P
における接線とx軸との交点をQn とし, Qn を通りx軸に垂直な直線と C
との交点をP1 とする。 Cおよび2つの線分 PQ QnPn+1 で囲まれる部
分の面積Sを求めよ。
00
n,
たが、
(3) 無限級数ΣSnの和を求めよ。
[類 長岡技科大 ]
n=1
基本153
CHART & SOLUTION
(1) 曲線 y=f(x) 上のx=αの点における接線の方程式は
y-f(a)=f'(a)(x-a)
面積S1 は, 0 を原点として
曲が
をしている区間
=2
(Cおよび3つの線分P10, OQ1, QiP2 で囲まれる部分) (OPQ)
と考えると求めやすい。
(2) Pr(an,e-an) とすると, 点P" における接線とx軸との交点のx座標, すなわち, 点 Q
のx座標が、点P+1 の x 座標 α+1 と等しいことから, 数列{a} の2項間漸化式を作る
ことができる。
これから一般項 αn が求まり, (1) と同様に定積分を計算することで、面積Sを求めるこ
とができる。
(3) 数列 {Sn} は等比数列となるから、無限等比級数の和を考えることになる。
常に
y20
解答
A-CO
-sin2=ipint-asin
(1)
-x
y = e¯x 5 v' ==-x
ib
VA
20, cos
から