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Mathematics Senior High

微分の最大最小を求めるような問題で 増減表はよく書きますが 赤で囲った部分の+とかーとかってどうやって求めるんですか? また、極地と端の値を比べれば良いだけなので増減表を書く必要はないと思うのですが なぜ書くのですか?

頭角 うに |練習 ③ 100 172 について,次の問いに答えよ。 4sinx+3cosx+1 関数y= 7sin x+12sin2x+11 (①) f=4sinx +3cosx とおくとき,のとりうる値の範囲を求めよ。 1で表せ。 〔類 日本女子大] (2) yの最大値と最小値を求めよ。 SI 解答 100 関数の最大・最小 (3) ・・・おき換え利用 10 Hyper 指針 (1) 三角関数の合成を利用。 また, t = (4sinx+3cosx) を考えると, の式が現れる。 (2) (1) の結果を利用して,yをtの分数関数で表す (簡単な式に直して扱う)。 yをtで微分。 また,そのとりうる値の範囲に注意 して最大値と最小値を求める。 DAMNED CHART 変数のおき換え 変域が変わることに注意 (1) t=√42+3°sin(x+α)=5sin(x+α) ただし よって -1≦sin (x+α)≦1であるから また t2=(4sinx +3cosx) 2 =16sin x+24sinx cosx+9cos2 x |=7sin'x+12sin2x+9 sino=2/31, cosar=1/30 5 y y= 0 極小 1-3 4 1+√/3>-4 1-√3 4 27 (4sinx+3cosx)+1 (7sin²x+12sin2x+9)+2 1.(t2+2)-(t+1)・2t t2+2t-2 (2+2) 2 (²+2)² (2) y'=- y'=0 とすると t2+2t-2=0 これを解くと t=-1±√3 5≦t≦5 におけるyの増減表は次のようになる。 to -5 |-1-√3 -1+√3 Vº 27' t=-1+√3 で最大値 -5≤t≤5 < == 1+√3 4 + = 0 |極大 1+√3 4 t+1 t²+2 1 7 LO 5 であるから,yは 0<x< を満たす実数xに対して, t=tanx とおく。 6 (1) tan 3x をtで表せ。 (2)xが0<x<1の範囲を動くとき, tan³x YA の量は 3- 0 また、 大量う yの式の LYO 5 a 4 <(") = ² 13 H 4 t2=9(sin'x+cos'x) +7sin²x+12•2 sinxcosz t=-1-√3で最小値1-√3 u'v-uv 02 +√3 y= 672√3 ±1 2(√3+1) E t=-1±√3のとき _ ± (√3 ±1) 2(3-1) =1± √3 4 10 関数 y=ex{2x2 定数の値を求 基本 X 4 5130 例題 をとる。 指針 (複号同順) 解答 最大値 ここで 端点に なお CH y'= [1

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赤線で囲った部分、分母を平方完成していますが 何をいっているのでしょうか

もよ C 解答 練習 ② 95 例題 基本 aは定数とする。 関数f(x)= たは範囲をそれぞれ求めよ。 (1) f(x)がx=1で極値をとる。 指針 95 関数が極値をもつための条件 x+1 x2+2x+α について,次の条件を満たすaの値ま f(x) は微分可能であるから f(x) が極値をもつ [[1] f'(x)=0 となる実数α が存在する。 (f'(x) / [ [2]x=αの前後でf'(x) の符号が変わる。>0 f'(x) = - (2) f(x) が極値をもつ。 極 小 まず必要条件 [1] を求め, それが 十分条 件 [2] も満たす) かどうかを調べる。 f'(x) = 0 (1) = 0 を満たすaの値 (必要条件)を求めてf(x) に代入し,x=1の前後で f(x) の符号が変わる(十分条件) ことを調べる。 /P.162 基本事項 2. 基本 94 重要 96 180 なお、極値をとるxの値が分母を0としないことを確認すること。 10円 定義域は、x2+2x+a≠0 を満たすxの値である。すら 1. (x²+2x+a)=(x+1)(2x+2) (x2+2x+α) 2 =x2+2x-a+2 (2) f(x) = 0 が実数解をもつためのαの条件 (必要条件) を求め、その条件のもとで, f(x) の符号が変わる(十分条件) ことを調べる。 f'(x)=0 (x2+2x+α)2 (1) f(x) は x = 1 で微分可能であり,x=1で極値をとる f'(1) = 0 関数f(x)=- ekx x2+1 f'(x) <0 <0 fland to よって, 2次方程式x2+2x-a+2=0 の判別式Dについ D0 すなわち 1²-1(-α+2)>0 て とき 必要条件。 1212, (57)=1+2¬a+2=0, (†§)=(1+2+a)²=0 (x) ata よって α=5 このとき f'(x)=-(x+3)(x-1) これを解いて a>1 このとき,f'(x) の分母について{(x+1)^+α-1}'≠0 であり,f'(x) の符号はx=cの前後で変わるから f(x) は極値をもつ。 したがって a>1 f'(x)\ (kは定数) について IT It. 7 k= (x+2x+5) 2 (5x)D ゆえに,f'(x) の符号はx=1の前後で正から負に変わ十分条件であることを示 a=5 り, f(x) は極大値 f (1) をとる。 したがって (2) f(x) が極値をもつとき, f'(x)=0となるxの値cが(この確認を忘れずに!) あり, x=cの前後でf'(x) の符号が変わる。 >0 1f(x) の(分母)≠0 (4) - u'v-uv 2² の値を求めよ。 167 Aa=5 lt の解。 y=x2+2x-a+2 + V C1 C2 + 4章 4 x 2 関数の行 14 x=c(C1とC2の2つ)の前 後でf'(x) の符号が変わる [類 名城

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赤線で囲ったところ 三角関数の+とか-てどうやって調べるんですか? 単位円を書いて調べる感じですか?

[類 中部大] 62 基本事項 参照)。 確認。 * 0 する。 >0 10 解答 基本例 次の関数の極値を求めよ。 (1)y=(x-3)e-x (3) y=x√√√x+3 指針 例題 94 関数の極値(1)….. 基本 (1) y'=2xe^x+(x2-3)(-e-x)=-(x+1)(x-3)e-x y'=0 とすると x=-1,3 関数の極値を求めるには, 次の手順で 増減表をかいて判断する。 ① 定義域,微分可能性を確認する。 明らかな場合は省略してよい。 ② 導関数yを求め, 方程式y'=0 の実数解を求める。 y'=0となるxの値やy が存在しないxの値の前後でy'の符号の変化を調べ, 増減表を作り, 極値を求める。 CHART 関数の極値 増減表は右のようにな る。よって x=3で極大値 x=-1で極小値-2e y y' y sinx=0から =2sinx(2cosx-1) x 0 6 1 2cosx-1=0から x= π 5 3' 3 よって, 増減表は次のようになる。 + (2) y=2cosx-cos 2x (0≦x≦2π) (2)y=-2sinx+2sin2x=-2sinx +4sinxcosx © find ( CHỐ の範囲で解く x=0, π, 2π π 3 0 極大 3 ゆえに x = 12/22 23232 TC 5 9 3² 増減表の作成 の符号を調べる x : ゆえに, x>0 では常に y'>0 V² I ... π 極小 -3 : -1 0 + 極小 -2e π 5 3 + R > p.162, 163 基本事項 2 3 基本 93 0 極大 3 0 極大 6 3 > 2π 3 で極大値 ; x = で極小値-3 (3)定義域は3である。 x≧0のとき、y=x√x+3であるから,x>0 では 3(x+2) y=√x +3 + 2√x+3 2√x+3 00 -√3 |(1) 定義域は実数全体であ り定義域全体で微分可 能。 yA |0| 6 √√3 3 -3 -2e 2倍角の公式 sin2x=2sin xcosx x y'の符号の決め方につ いては, 次ページ検討 を参照。 f(x) f(0) 165 (3) f(x)=|x|√x+3 とす ると lim x→±0 x-0 =±√3 (複号同順) f(x)-f(-3) lim x-3+0 x-(-3) -=8 よって, f(x)はx=0, x=-3で微分可能でな いが, x=0では極小と する 4章 44 関数の値の変化、最大・最小

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