Handledning – Gemensamma Tangenter 1

Handledning – Gemensamma Tangenter 1


Förkunskaper: Ma3

Lösningsförslag inkl elevtips:
Antag att tangeringspunkterna är (x_1,y_1) respektive (x_2,y_2) där y_1=x_1^2+4 och y_2=-(x-1)^2.

Derivering ger y'_1(x_1)=2x_1 och y'_2=-2(x_2-1). Riktningskoefficienten k för en gemensam tangent satisfierar då följande tre ekvationer.

k=2x_1, k=-2(x_2-1) och k=\frac{y_1-y_2}{x_1-x_2}, varav får att x_1=\frac{k}{2} och x_2=1-\frac k2 samt x_1^2+4+(x_2-1)^2=k(x_1-x_2). Insättning ger \frac{k^2}{4}+4+\frac{k^2}{4}=k(\frac{k}{2}-1+\frac{k}{2}), varav får k^2-2k-8=1, dvs k_{1,2}=1\pm 3.

Fall 1: k=4 ger x_1=2 och y_1=4+4=8, alltså tangenten y-8=4(x-2) \Leftrightarrow y=4x.

Fall 2: k=-2 ger x_1=-1 och y_1=1+4=5, alltså tangenten y-5=-2(x+1) \Leftrightarrow y=3-2x.