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Mathematics Senior High

例題68.2 (赤で書いているところは無視してください) 2枚目のように、自然対数をとった時yを|y|にしていたら 「x>0よりy>0」の記述はなくても大丈夫ですか?

基本 例題 68 対数微分法 次の関数を微分せよ。 (x+2)4 (1)y= y= 3/ x²(x²+1) (2)y=xxx>0) 00000 [(2) 岡山理科大] 基本 67 利用。 x) x) るから ex) とら |指針 (1)右辺を指数の形で表し,y=(x+2) xf (x+1)として微分することもできるが 計算が大変。 このような複雑な積・商・累乗の形の関数の微分では, まず, 両辺 (の絶 対値) の自然対数をとってから微分するとよい。 →積は和,商は差, 乗は倍となり, 微分の計算がらくになる。 (2)(x)=x-1 や (α*)' =α*10ga を思い出して, y'=xxxl=x* または y=x*10gxとするのは誤り! (1) と同様に,まず両辺の自然対数をとる。 CHART 累乗の積と商で表された関数の微分 両辺の対数をとって微分する (1) 両辺の絶対値の自然対数をとって log|y|=//{410g|x+2|-210g|x|-log(x+1)} 解答 両辺をxで微分して1=13142 2 2x y x x2+1 よって y'= 1/3 y (x+2) = 1.4x(x2+1)-2(x+2)(x+1)-2x2(x+2) (x+2)x(x+1) 1-2(4x-x+2) 3 3(x+2)x(x+1) Vx2(x2+1) 2(4x2-x+2) 3/ x+2 3x(x+1) Vx(x+1) (2)x>0であるから, y>0である。 両辺の自然対数をとって 両辺をxで微分して logy=xlogx y = 1.10gx+x.- = y y=(logx+1)y=logx+1)x* よって ||y|= x+2/ |x(x²+1) として両辺の自然対数をと (対数の真数は正)。 なお, 常に x 2 +1> 0 対数の性質 loga MN=loga M+logaN M loga N -=log.M-loga N logaM=kloga M (a>0, a+1, M>0, N>0) 両辺>0を確認。 <logy をxで微分すると x (logy)'=y'

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青チャートIの二次関数の質問です。(2)で場合分けがされていますが不等式に=が付いていないものと付いているものがあります。2段目の2意外は全ての不等式に=つけても間違えではないですよね?

重要例題68 定義域によって式が異なる関数(2) (1)のグラフにおいて,0<f(x)<2 となるxの範囲と,2<f(x)<4となるxの範囲を見 ○OO00 関数f(x)(0sxs4) を右のように定義すると き,次の関数のグラフをかけ。 (1) y=f(x) )-8-2x (25x5) (0Sx<2) 2x 18-2x (2SxS) (2)) y=f(f(x)) 指針> 定義域によって式が変わる関数では,変わる 境目のx,yの値 に着目。 (2) f(F(x)) は f(x) の xにf(x)を代入した式で, 0Sf(x)<2のとき 2f(x), 2Sf(x)S4のとき 8-2f(x) x 極めて場合分けをする。 解答 変城ごとにグラフをかく。 1 (1)のグラフから、 f(x)の (1) グラフは図(1)。 (0Sf(x)<2) 7(2) f(F(x))={ 「25(x) 8-2f(x)(2Sf(x)54) 変域は よって,(1)のグラフから 0Sx<1のとき 1Sx<2のとき 2SxS3のとき f(F(x))=2f(x)=2-2x=4x f(f(x))=8-2f(x)=8-2-2x=8-4x f(f(x))=8-2f(x)=8-2(8-2x)=4x-8 f(f(x))=2f(x)=2(8-2x)=16-4x 0Sx<1のとき 0Sf(x)<2 1Sx53のとき 2Sf(x)<4 3<xS4のとき 0Sf(x)<2 3<x<4のとき また,1Sx<3のとき, f(x) の式は 1Sx<2ならf(x)=2x 2SxS3 ならf(x)=8-2x のように,2を境にして式 が異なるため,(2) は左の解 答のような合計4通りの場 合分けが必要になってくる。 よって,グラフは 図(2)。 y. M 4 4 2 1 0 1 2 3 4 0| 1 2 3 4 x 8から2倍を 引く 参(2) のグラフは,式の意味を考える方法でかくこともできる。 [1] f(x) が2未満なら2倍する。 [2] f(x) が2以上4以下なら,8から2倍を引く。 [右図で,黒の太線·細線部分が y=f(x), 赤の実線部分が ソ=f(f(x))のグラフである。]なお,f(f(x)) をf(x) と f(x) の 合成関数 といい,(ff)(x) と書く(詳しくは数学Iで学ぶ)。 4 2 4 メ 0 2倍する

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