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Mathematics Senior High

解の1行目に丸を付けたところは、なぜ0より大きいと分かるのですか? また、-∞のときはy=ax+bのような漸近線にならないとなぜ分かりますか? よろしくお願いします。

例題27 グラフの概形と漸近線の方程式 関数 y=x+1+√x2+1 の極値、凹凸などを調べ、そのグラフの概形をかけ。 また漸近線の方程式を求めよ。 考え方 関数 y=f(x) のグラフの漸近線 (i) y 軸に平行な漸近線 _lim_f(x), lim f(x) の少なくとも一方が∞, または のとき, 直線 x-a-0 x→α+0 x=α は漸近線である。 (茸) y軸に平行でない漸近線 lim{f(x)-(ax+b)}=0 または lim {f(x)-(ax+b)}=0 となるα, bがあ X18 るとき, 直線 y=ax + b は漸近線であり, α, 6は,次の式で求められる。 f(x) lim =a, →土∞ XC y'=1+- x √x2+1 /x2+1-x. lim {f(x)-ax}=b (複号同順) X→ +∞ x2+1+x Vx2+1 >0 y" x ✓x2+1 x2+1 x2+1-x2 1 >0 (x²+1)√x²+1 (x2+1)x2+1 したがって, yはつねに増加し, グラフは下に凸である。 x→∞ のとき, 漸近線の方程式を y=ax+b とすると, a=lim x→∞ x+1+√x2+1 lim (1+1+1+)-2 X xx x V =2 b=lim(y-2x)=lim(x+1+√x2+1-2x)=lim (1+√x2+1-x) x-00 X→00 x→∞ = lim (1+x+1)=lim(1+2+1+x)=1 x→∞ また,x→∞ のとき, t=-x とすると, lim y= lim (x+1+√x2+1) == = lim(-t+1+√2+1) 00 +7 -2t t+1-√2+1 YA =lim 2 2 =lim =1 1- + 1+ V 12 1 よって, 漸近線の方程式は、 y=2x+1,y=1 10 グラフは右の図のようになる。 y=2x+1 y=1

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Mathematics Senior High

(2) F’’(x)>0だと、なぜF’(x)は単調に増加すると分かるんですか?その他のも同様になぜ単調に増加すると分かるのかが分かりません。解説をお願いします🙇‍♂️

基本 例題19 不幸式の証明 ・微分利用(基本) x>0のとき、次の不等式が成り立つことを証明せよ。 2 (1)log(1+x)<1+x 不等式f(x)>g(x)の証明は 0000 (2)類愛知教育大] 327 (2)x2+2e-2x+1 p.326 基本事項 重要 195, 197, 演習 202 大小比較は差を作るに従い,F(x)=f(x)-g(x) 答 として(.........), F(x)の増減を調べ、次の①,②どちらかの方法で F(x)>0を示す。 ① F(x)の最小値を求め, 最小値>0 となることを示す。 これが基本。 ② F(x)が単調増加 [F'(x)>0]でF(a)≧0xαのとき F(x)>0 とする。 (1) では ①, (2) では②の方法による。 なお, F'(x)の符号がわかりにくいときは,更に F" (x) を利用する。 1(1) F(x)=- 1+x 2 1 -log (1+x) とすると x-1 F(x)= | | -1 + x = 2(1+x) 1+x x0におけるF(x)の増減 表は右のようになる。 e> 2 であるから x F'(x) =0 とするとx=1 F'(x) F(x) logelog20 すなわち 1-log2>0 |1|2 F(x)≧F(1)>0 ゆえに,x>0のとき よって,x>0のとき log(1+x) < 1+x 2 大小比較はAHO 差を作る ー (1) 1+x y= log(1+x) とy=-2 1 + 極小 のグラフの位置関係は、下の 図のようになっている 1-log2 YA 1+x y= 2 は 12 10 1 y=log(1+x) ( 6章 27 方程式・不等式への応用 |_ (2) F(x)=x2+2e-e-2x+1) とすると F'(x)=2x-2e-x+2e-2x F"(x)=2+2ex-4e-2x=2(1-e-x)(1+2e-x) このままでは,F'(x)>0 が示しにくい。 よって, F" (x) を利用する。 別解(2) JJF(x)=x²-(1-e¯x)² =(x+1-e-x)(x-1+e_x) x>0のとき,x+(1-e-x)>0 であるから, x>0で F" (x)>0 F'(x)>0 x>0のとき,0<e-x <1であるから ゆえに,F(x)はx=0で単調に増加する。 このことと,F'(0)=0から,x>0 のとき よって, F(x) は x≧0 で単調に増加する。 このことと,F(0)=0 から, x>0のとき x2+2exex+1 したがって,x>0のとき F(x)>0 x1+ex>0を示す。 [方法は (1) の解答と同様。] 200 色)の利用 [6]

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