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数学 高校生

(1)でyの値域を調べているのは何故ですか? この値域と逆関数の定義域が一致することを確かめるためですか?それだけなら値域を書かなくてもいい気がします

重要 例題 158 逆関数と積分の等式 ex (1)f(x)= y=f(x)の逆関数y=g(x) を求めよ。 ex+1 (2)(1) f(x),g(x)に対し,次の等式が成り立つことを示せ。 00000 Sof(x)dx+S70g(x)dx=bf(b)-af(a) f(a) [東北大 ] /P.262 基本事項 1, 基本 10 指針 (1) 関数y=f(x)の逆関数を求めるには,y=f(x) をxについて解き, xとyを交換 する。 (p.25 基本例題 10 参照。) (2)(1)の結果を直接左辺に代入してもよいが,逆関数の性質 y=g(x)=x=g(y) を利用。 すなわち y=g(x)⇔x=f(y) に注目して, 置換積分法により,左辺の第 (f(b) 2項 Sing(x)dx を変形することを考える。 (1) y= ex+1 解答 ①から (ex+1)y=ex ゆえに ①の値域は 0<y < 1 (+) (1-y)ex=y xについて解く。 (1+x) (x)=(xx) ・②+y まず, 値域を調べておく。 ②から ex = 1-y y よって x=log ex=A⇔x=logA 1-y as (1) 求める逆関数は,xとy を入れ替えてg(x)=log XC 定義域は 0<x<1 1-x f (b) (2)ISg(x)dx とする。 YA f(b) T 1 f(x) は g(x) の逆関数であるから, y=g(x) より ゆえに x=f(y) f(a) 12 S また dx=f'(y)dy g(f(a))=a,g(f(b))=b 0 a b x (1 x f(a) →f(b) xとyの対応は右のようになる。 y a → b よって ゆえに 参考 (2) の結果は,f(x)= f(x) It is am v=fys (y)dy=[ys (3)]-fs(v)dy a =bf(b)-af(a)-Sof(x)dx Sof(x)dx+S70g(x)dx=bf(b)-af(a) ex 20306-10 15 ex+1でなくても,一般に, 関数f(x)の逆関数が存在して s=Sof(x)dx, TSg(x)dx (2) の等式の左辺の積分 は、上の図のように表さ れる。 (0<a<bのとき)

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数学 高校生

この問題のマーカー引いてる部分がよく分からないので教えて欲しいです!

111 応用問題 3 xy 平面上の直線 y=2txt2 ...... (*) あるすべての実数を動くときに,この直線の通過する領域を図示 せよ× 大にしたい 5.x+y=25 で解くと , 50) 精講 最後に、この分野における難問の1つ 「直線の通過領域」の問題に 挑戦しておきましょう. tを時刻を表す変数と見れば, (*) は 時刻 0 で y=0,時刻1でy=2x-1,・・・といった具合に,「時間経過とともに 「動いている直線」と見ることができます. くもったガラスを直線状のワイパー で掃くと, ワイパーの通った部分のくもりがとれるように,この動く直線が平 面上を「掃いた」跡がどのような領域になるかを求めなさい, という問題です. 難問といいましたが,難しいのはその「考え方」の部分であって, 解答自体 は意外なほどあっさりしています. 解答 -5 直線(*) 点 (X, Y) を通過する ・・・・・・① というのは ある実数 t が存在して Y=2tX-f2 が成り立つ ことと同値であり,さらにそれは 50) ー傾きー tの2次方程式 f2-2Xt+Y=0 が実数解をもつ 傾き ということと同値である. その利益 f2-2Xt+Y=0 の判別式をDとすると, ②が成り立つための条件は D≧0 である. つまり (-2x)-4Y ≧ 0 すなわち Y≦x2 これが,①が成り立つような(X, Y) の条件で あるから,直線の通過領域はy≦x2 である (右 図の網掛け部分,境界を含む). y=x X

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