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数学 高校生

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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数学 高校生

青線のところがわからないんですけど、分数から範囲をどのように考えるのでしょうか。

●7 実数解の個数/定数項以外に文字定数 関数/(z)=arー(a+3)ェ+a+3について、 次の問いに答えよ、 ただし、 aは0でない実数とする。 (1)F(z)の導関数をf(x)とする。 rの方程式(x)=0が実数解をもつようなaの範囲を求 め、またそのときの実数解をすべて求めよ。 (2)ェの方程式S(z)30 が3個の異なる実数解をもつようなaの範囲を求めよ。 の方程式 のと 『(a)f(B)の正負で解の個数がわかる)3次関数yー/(x)が、 エ=a, Bで極値を持つとき。 『(a)S(B)が、正, 0, 負のどれであるかによって,「(x)30 0 の解の個数が分かる。 (i)/(a)S(B) <0 →(a)とS(B)は異符号 [S(a)S(B) <0なら,a+8) (i)f(a)f(B)=0 →(a)=0 または「(B)=0 ()f(a)S(B)>0→(a)とS(B)は同符号 であることに注意すれば、(i)~( )のグラフは、((x)のrの係数が正とする) (宮城教大) の範囲を のふるま 式の解に この間題の にする。 AdinhA 3。 )=0と となる。実数解の個数は、グラフとェ軸の共有点の個数なので、①の実数解は、 (i)のとき3個 (i)のとき2個 )のグ (出)のとき1個 ■解答 aの (1)(x)=3ar"-(a+3) であり, aキ0, f"(z)=0より。 a>0)。 F)と の範理 図よ +に にで、 タ+3 右辺が非負のとき、エ=± 3a 左辺は、a>0のとき正なので、 0>a>-3のときは負,-3>a のときは正となる。 |a+3 a+3、 3a V (=±y)とおく。 3a 20. この左辺は,a=0, -3の前後で符号変化し,aS-3, 0<くa… 0 が成り立だなければならないから,以下ドのの下で考える。 f(z)=0が3個の異なる実数解を持つ→(y)f(-y)<0 (z)を(z)で割ると, 商一,余り -(a+3)x+a+3となるので やf(y)(-y)<0ならば、 アキーyなので,ェ=Y, -yで極 a+ (a)=(a)-(a+3)ェ+a+3. これにューッを代入して、 値を持つ。 こで バ)ー)-+3e+3=(-号)(a) ので やp.14で紹介した「次数下げ」 よって 同様にして、(-r)= F やf(y)=0 バフ)(ー)-(-り)(0+3(1 ) a=-3のとき(y)f(-y)=0で不適であり,(a+3)>0に注意すると、 f(y)S(-y)<0 4 a+3 23a-12 9 3a 12 27』 07 演習題(解答は p.127) 23 12 23 0 aは実数とする。3次方程式+3ar"+3ar+a=0 の異なる実数解の個数は, 定数α の値によってどのように変わるかを調べよ。 極値の積の正負を調べ る。 120 (横浜市大·理系)

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