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Mathematics Senior High

なぜx^3の係数は正であると言えるのでしょうか。

重号 例題2093 次関数の極大値と極小値の差 325 00000 関数f(x)=x3-6x²+3ax-4の極大値と極小値の差が4となるとき, 定数αの 値を求めよ。 基本208 指針 前ページの例題と同じ方針で進める。 x=αで極大値, x=Bで極小値をとるとすると 解答 極大値と極小値の差が4f(α)-f(B)=4 f(a),f(B) を実際に求めるのは面倒なので,f(α)-f(B) を α-B, α+B, αB で表し, 更に(α-B)2=(x+B)2-40β を利用することで, α+B, aBのみで表すことができる。 f'(x)=3x2-12x+3a f(x)は極大値と極小値をとるから, 2次方程式(x) = 0 すな わち3x2-12x+3a=0 ...... ①は異なる2つの実数解 α,β D>0 今回は差を考えるので, 4-a>0 (α<β)をもつ。 よって、①の判別式をDとすると た D=(-6)-3-(3a)=9(4-α) であるから したがって a<4 ② f(x)のxの係数が正であるから, f(x) はx=αで極大, x=β で極小となる。 f(a)-f(B)=(3-β3) -6(α2-B2)+3a(α-β) 136. =(a-B){ (a2+αβ+β2)-6(a+B)+3a} =(α-B)((a+B)²-aß-6(a+B)+3a) ① で, 解と係数の関係よりα+β=4, ab=a よって (a-B)²=(α+B)2-4aß=4-4・a=4(4-α) a<βより, α-β<0であるから α-β=-2√4-a ゆえに f(a)-f(B)=-2√4-a (4-a-6・4+3a) 2/4-a{-2(4-a)} =4(√4-a)3 f(a)-f(B)=4であるから 4(√4-a)=4 α <βと定める。 x f'(x) + (x) a B 0 - 0 + 大 極小> 3次関数が極値をもつとき 極大値> 極小値 < ② から 4-α>0 よって <4-a>0 61 3 44-a=(√4-a)2 <4-a=1の両辺を2乗 て解く。 すなわち (v4-a)=1 よって √4-a=1 実の ゆえに, 4-α=1から a=3 これは②を満たす。 検討 f(a)-f(B) の計算は,第7章で学習する積分法を利用すると, らくである。 ← ((R)=(x)dx=S,3(xa)(x-B)dx=31-1/2 (a-B) p.352 基本例題2 =(-a) となる。 の公式を利用。

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Mathematics Senior High

2条と1条の連立方程式ってどうしてもできないんですか?

606 基本 例 13 ベクトルのな (1) p正の数とし, ベクトル = (1,1)と6=(1, -p) があるとする。 とものなす角が60° のとき, の値を求めよ。 いま (白) | (2) à = (-1, 3), (m,n) (mとn は正の数), |=√5のとき, aと 解答 なす角は45°である。このとき,m, nの値を求めよ。 内について、 a.b=|a||6|cos 0, ab=ab+ab の2通りで表し、これらを等しいとおいた方程式を利用する。 P.603 基本事項 (1)ではp,(2)では m,n の値がいずれも正の数であることに注意。 (1) ・6=1・1+1(-p)=1-p |a|= √1²+1²=√2, |6|=√1²+(−p)²=√1+p² a1= |a|||cos60°から 1-p=√√√√1+p² × 成分による表現。 定義による表現。 ①の両辺を2乗して整理すると よって p=2±√3 -p2-4p+1=0 p=2-√3 ここで,①より, 1-p>0であるから ゆえに 0<p<1 (2)16=5から 16=5__ ①の右辺は正。 よって、 120であるから、 注意 ①の左辺は 1-p> が出てきたと きは、かくれた条件 よって m²+n2=5 O≥0,√ 0に注意 ||=√√(-1)2+32=√10 であるから 1 a.t=|a||6|cos 45°=√10・√5. =5 定義による表現。 √2 また, a1=1・m+3.n=-m+3n であるから 成分による表現。 -m+3n=5 ゆえに m=3n-5 ② ②①に代入して (3-5)2+n2=5 よって n2-3n+2=0 ゆえに (n-1)(n-2)=0 これを解いて n=1,2n>0を満たす) ②から n=1のときm=-2, (1 (2 n=2のときm=1 も正の数であるから, 求める m,nの値は m=1, n=2 練習 (1) p=(-3,-4) と g = (a, -1) のなす角が45° のとき,定数αの値を求めよ。 (2)=(1,√3) とのなす角が120°, 大きさが210 であるベクトルを求め 13 よ。

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