接線と接線の交点(積分を用いた表し方)

命題. 曲線\(y=f(x)\)上の異なる\(2\)点 $$ (\alpha,f(\alpha)), \ (\beta,f(\beta)) $$ における接線をそれぞれ \(\ell_\alpha, \ell_\beta\) とし, この\(2\)接線が交点を持つとする. このとき,交点の\(x\)座標は, 積分を用いて, $$ x=\frac{\ \displaystyle\int_\alpha^\beta tf^{\prime\prime}(t)\ dt\ } {\ \displaystyle\int_\alpha^\beta f^{\prime\prime}(t)\ dt\ } $$ と表せる.

上の公式は,その見た目の形は複雑であるが, 計算が楽に行えるという利点がある. これは, \(2\)次導関数を用いているため,\(f(x)\)の次数が\(2\)下がることと, 定数項と\(1\)次の項を無視することができるからである.

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