関数 f(x) = ax がある。2 つの曲線 y = f(x), y = f(f(x)) がある 1 点で接するとき、接点とそのときの a の値を求めよ。ただし、a は正の実定数である。
f(x), f(f(x)) の導関数はそれぞれ d/dx f(x) = ax ln x d/dx f(f(x)) = aa^x+x (ln x)2となる。1 点で接する、つまりある点において、接線の傾きが等しく、かつ交わっていることになるので、その点の x 座標を t とすると、 f(t) = f(f(t)) d/dx f(t) = d/dx f(f(t))という連立方程式を得る。これを解いて、t = e, a = e1/e を得る。よって、接点は (e, e) であり、a の値は e1/e である。
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