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数学 高校生

(2)の ∵(1) の行から分かりません... どなたか教えてください

導関数 93 (1) f(x), g(x) をxの整式とするとき, 次の等式を証明せよ。 {ƒ(x)g(x)}'=f'(x)g(x)+ƒ(x)g'(x) (2) f(x) を0でないæの整式とする. 自然数nについて d ¹/__ { f(x)}" =n{f(x)}"~¹ƒ'(x) dx であることを証明せよ. 精講 の特殊な例です. どちらも数学Ⅲで 扱うものですが、知っておいて損はないでしょう. (1) 導関数 f'(x) の定義から出発しましょう. 関数 y=f(x) が与えられたとき、xのおのお のの値αに対し,f'(a) が存在するとき, 対応 a→f'(a)は1つの新しい関数となります。 これはf(x) から導かれた新しい関数ですから, f(x) の導関数 (derived function, derivative) といい, f'(x) と表します。 (x)^x=(1) f'(x)=lim f(x+h) -f(x) h h→0 f(x) から f'(x) を求めることを微分するとい います. 導関数の表し方は f'(x) のほかに dy d y', y, dr' anf(x), Df(z) (1) は積の微分, (2) は合成関数の微分 解法のプロセス dy などもあります。」はニュートン, dx (1) {f(x)g(x)}' =lim h→0 BROSSARD a 213 ニッツが用いた記号です. (2) 自然数nについての証明問題ですから,数 学的帰納法を使うとよいでしょう. f(x+h)g(x+h)-f(x)g(x) =lim h→0 はライプ 解答 (1)積の微分 iu-te {f(x)g(x)} 導関数 f'(x) の定義 ↓ f(x+h)-f(x) h lim- h-0 ↓ (滋賀大) =f'(x)g(x)+f(x)g'(x) (2) 合成関数の微分 {(f(x))"}' =n{f(x)}"-¹f'(x) AJSHOW 特に {(ax+b)"}' =na(ax+b)-1 この公式は使えるようにして おこう {f(x+h)-f(x)}g(x+h)+f(x){g(x+h)-g(x)} 導関数の定義 ◆f'(x), g'(x) が現れ るように工夫する 第6

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数学 高校生

青チャートIAの二次関数の質問です。黄色線のところなんですが、2 ≦x<3,3 ≦x ≦4としても良いですか?

14 重要 例題 68 定義域によって式が異なる関数 (2) 関数 f(x) (0≦x≦4) 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) 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)) f(x)のxにf(x) を代入した式で, 0≦f(x)<2のとき 2f(x), 2≦f(x)≦4のとき 8-2(x) (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 極めて場合分けをする。 解答 (1) グラフは図 (1)。 2 (0 ( (2) f(f(x))={ = { ² - 2/(x) (2=/(x)=2) I+=>zen sa よって, (1) のグラフから 0≦x<1のとき f(f(x))=2f(x)=2.2x=4x 1≦x<2のとき 2≦x≦3のとき 3<x≦4のとき f(f(x))=2f(x)=2(8-2x)=16-4x よって, グラフは図 (2)。 15 (1) 16-25- YA 2--- O ((2)) y=f(f(x)) 1 1 1 I I I I i 1 1 2 1 I SS. - 01 I I I 3 4 f(f(x))=8-2f(x)=8-2.2x=8-4x f(f(x))=8-2f(x)=8-2(8-2x)=4x-8 x (2) f(x)={ 4 EDERE)=x =(S—)S= I 1 0 1 234 x 2x (0≦x<2) 8-2x (2≤x≤4) [参考] (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。 51-5-SI [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 y=f(f(x)) のグラフである。] なお,f(f(x)) f(x) f(x) の 合成関数といい, (fof) (x) と書く (詳しくは数学Ⅲで学ぶ)。 変域ごとにグラフをかく。 (1) のグラフから, f(x) の 変域は 0≦x<1のとき 0≤ f(x) <2 1≦x≦3のとき 2≤ f(x) ≤4 3<x≦4のとき 0≤ f(x) <2 また, 1≦x≦3のとき, f(x) の式は 1≦x<2なら f(x)=2x 2≦x≦3ならf(x)=8-2x このように、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。 y 2 0 8から2倍を 引く 2倍する ンのとき Ela. b) れる曲線C

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