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数学 高校生

二次関数の最大と最小に関する問題です。 最大値を求めるときと最小値を求めるときでaと比べる範囲(説明下手でごめんなさい。黄色い線の部分です)が変わるのはなぜですか?

100 第2章 2次関数 Think 例題42 軸が動くときの最大・最小 **** (2)(1) 大 関数 y=x-2ax+4 (0≦x≦3) について, 次の問いに答えよ。 (2) 最大値を求めよ. (1) 最小値を求めよ. グラフは右の図のようになる。 x=3のとき最大となり 最大値 -6α+13 考え方 グラフをかいて考える。 ここでは下に凸のグラフになっている。 定義域と軸の位置関係で場合分けをする。 (1) 最小値は、軸が定義域内にあるときは頂点で, 定義域の外にあるときは右端か左端でとる. (2)最大値は,定義域の左端か右端でとるが,こ こでも定義域の中央に軸があるときに着目 する. つまり、軸 x=a が 定義域 0≦x≦3 の中央 x=1212 と一致する a= a=22 のとき,右上の図 のように左端と右端の値が等しくなって 解答 y=x-2ax+4=(x-a)-α'+4 グラフは下に凸で, 軸は直線 x=a (1) (1) 0 のとき グラフは右の図のようになり、 軸は定義域より左側にある. x=0 のとき最小となり 最小値 4 (ii) Ola のとき グラフは右の図のようになり、 軸は定義域内にある. x=q のとき最小となり, 最小値 +4 (i)のとき グラフは右の図のようになり 軸は定義域より右側にある。 x=3のとき最小となり 最小値 6α+13 よって, (i)~()より。 (!!) 0a3 2 2次関数の最大・最小 101 軸が定義の中央よ 最大 グラフは右の図のようになる。 最 最大 最大 x=0, 3 のとき最大となり, 最大値 4 13 (ii) >とき 最大 グラフは右の図のようになる。 x=0 のとき最大となり 最大値 4 最大 よって, (i)(ii)より 0 3 a 3 | a< 2/2 のとき,最大値-6a+13(x=3) 左にあるか右にお るかで場合分けする。 x=0 と x=3 では x=3の方が軸から 遠い。 a=1/2 のとき,最大値 4(x=0,3) 03 最小 軸の位置で場合分け 軸が定義域内にあれ ば、下に凸より頂点 で最小 軸が定義域 からはずれる場合、 左端か右端で最小 つまり、全部で3 りの場合分けとなる。 等号は境目のどちら につけておいてもよ a> 4>212 のとき,最大値 4(x=0) Focus 最大・最小は定義域と軸の位置関係, グラフの対称性に注目 注> 例題 42 において, 最大値と最小値をまとめると次のようになる。 (i) 0≤a<- (i) a<0 ( a (iv) <a≤3 (v) a>3 最大 最大 [最大] 最大) 最大 い 0a3 最小 最小 最小 最小 043 3 0 3 3 4 0 3 0 3 0 3 a 2 3 a 最大値-6g+13 最大値 -6a+13 最大値 4 (x=3) (x=3) 最小値 4 (x=0) 最小値 +4 (x=a) 最大値 4 最大値 4 (x=0.3) 最小値 7 (x=0) (x=0) 最小値 +4 最小値 -6g+13 (x=a) (x=3) (x-2) a<0 のとき, 最小値 4 (x=0) 練習 0≦a≦3 のとき, 最小値 -α+4 (x=α) 42 a3のとき 最小値 6α+13 (x=3) *** (1) 関数 y=-x+4ax+4(0≦x≦4) について, 次の問いに答えよ. (ア) 最大値を求めよ. (イ) 最小値を求めよ. (2) 関数 y=x+2ax-30≦x≦2) について, 最大値および最小値を求めよ. p.107回 章

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数学 高校生

どうしてn>=2にするんですか?

の意味」 an+g がある. 133 に関係している. 1次関数y=px+αの x られ、次に,a2 を x=2 =px+gによって、次々 特性方程式について考えて 特性方程式 a=pa+q 考え方 解答 ひく? Omnian brand とおくと an+2an+1=3(Aw+1 am) +2 bm+1=36+2, bm+1+1=3(bm+1) より、 特性 じだけ平行移動して n≧2 のときの したがって、数列{bm+1} は初項12,公比3の等比数列 b"=4.3"-1 bm+1=12・3" =4・3" 方程式だから、 b=az-a=3a1+2+3-a=11 b₁+1=12 -1 1 のように考える. /y=x40~ k=1 k=1 3漸化式と数学的帰納法 (83) B1-65 **** La=3, an+1=3a,+2n+3 で定義される数列{an} の一般項 α を求めよ. 例題 B1.34 漸化式 anti=pan+f(n) (カキ1) [答] 漸化式 n+1= 30+2n+3 において,nを1つ先に進めて as+2 と に関す る関係式を作り,差をとって、(a)に関する漸化式を導く。 2αに加える (または引く)nの1次式pn+g を決定することにより,( {a,+pn+g} が等比数列になるようにする。 an+1=3am+2n+3 ☆ = 30+2(n+1)+3 ②①より、 a+b=3+(4·3-1)=3+ ②は①のにn+1 を代入したもの 差を作り, nを消去 する. ①より, a2=3a,+2+3=14 α = 3α+2 より α=-1 12.3"=4・3・3"-1 =4.3" 第 1 章 12(3"-1-1) (n-1) 3-1. =6・3"-1-n-2=2・3"-n-2 =px+q(y-a=p(x-a)) n=1のとき, a=2・3'-1-2=3より成り立つ よって. an=2.3"-n-2 6・3"-1=2・3・3" - L =2.3" n=1のときを確認 W 軸方向にα y軸方向にα 平行移動 px 解答 2pg を定数とし, an+1+p(n+1) +q=3(a,+pn+g) とおくと, an+1=3a,+2pn+2g-p an+1+pn+p+g もとの漸化式と比較して, 2p=2, 2g-p=3より,p=1,g=2 したがって,att(n+1)+2=3(a+n+2), a+1+2=6 より, 数列{an+n+2}は初項 6,公比3の等比数列 =3a+3pn+3g よ り, an+1=3a+2pn +2q-p よって, an+n+2=63"23" より an=2.3"-n-2a=3 an+1=pan+f(n) (f(n)はnの1次式 p(x-a) Focus うが同じグラフ) このαを利用して 差を作り, n を消去して階差数列を利用して考える れを1つ先に進め 注》例題 B1.33 (p.B1-63) のように例題 B1.34 でも特性方程式を使うと, α=3a+2n+3 よ 3 3 5. a=-n- となる.これより,Qn+1+n+1/2=3am+n+ ある。 a)と変形でき, x=px+gの の特性方程式 練習 <数学的背 」として通り 順番になっていない 3 と変形できるが,等比数列を表していないので、このことを用いることはできない。 注意しよう. (p. B1-66 解説参照) a=2,an+1=2am-2n+1 (n=1,2,3, ・・・・・・) によって定められる数列{a}に B1.34 ついて, ** (1) bm=am-(an+β) とおいて、数列{bm}が等比数列になるように定数 αβ の値を定めよ. (2)一般項 α を求めよ. B1 B2 C1 (滋賀大) C2

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数学 高校生

どうしてS(2n)でやるんですか?

63 32 部分和 San-1 S2 を考える ののののの 1 無限級数 1 1 + +.. ****** 32 22 33 の和を求めよ。 基本31 2章 無限級数 国の和であ ように してもより →0, のとき CHART & THINKING 無限級数 まず部分和 S 基本例題31と同じと考えて,第n項を (1) とし,和Sを 右のように求めてはいけない。 ここでは,( )がついていないから, やはり, S を求めて n→∞の方針で解く。 ところが, S は奇 数項までと偶数項までで異なるから, nの式では1通りに表されない。 S=- 12 1 よって, S2n-1, S2 の場合に分けて調べる。 S21-1 は S27 を用いて表すことを考えよう。 [1] limS2-1 = limSzn = S ならば limS=S →8 [2] limS2-1≠lim Szn ならば {S} は発散 8818 注意 無限級数の計算では、勝手に()でくくったり, 項の順序を変えてはならない! この無限級数の第n項までの部分和を S とする。 S2n=1- Sz.-1-1+1-3+1-31+ 2 32 22 = (1 + 1/2 + 1/2 + ----+ 2 1 -1) 22 ・+ 1 3 + + 32 +......+ 33 3n 1 1-3 1 1 2-1 3" ←部分和 (有限個の和) な ら()でくくってよい。 初項1,公比の等比数 列の和。 2 1 1 2 数列の和。 1 1 2% 2 3" 2 よって lim S2n=2- 1 3 n→∞ 2 2 また lim S27-1=lim(S2n+3)= lim S2n+lim n→∞ n→∞ 718 lim Szn=lim S2n-1 →∞ 3 2 であるから, 求める和は この例題の無限級数 α+b+a2+b+....+an+bn+ の和は,無限級数 inf. =0,lim/ -=0 = lim S2nS2n-1=S2n-azn n-00 - S.-(-3) =S2n- {San} も {3} も収束する。 (a+b)+(az+bz)+…+(an+6m)+・・・・・・ の和と同じ結果になる。 結果が異なる場合に ついては, PRACTICE 32 の解答編の inf. や EXERCISES 30 を参照。 PRACTICE 323 2 2 lim 1-∞0 271 ... B 3" n→∞ 2 3|2 七級数の収束薬品 または[r]<1 和は を確認する。 次の無限級数の和を求めよ。 (12/2/+/+//+//+/12/23+1/2/3+..... (2) 1++++++++ 3 4 9 8 27 +...... 864A 出

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数学 高校生

指数関数に関しての質問です。考え方のところに任意の底で両辺の対数をとるとありますが、(1)では底5と底2で対数を取り、(2)では底10で対数をとっています。この任意の底が何なのか求める方法はありますか?

326 第5章 指数関数と対数関数 Think ***** 例題 163 対数の計算 (3) (1) α=5logz3+1 のとき, 40gza の値を求めよ.agolo ( 上智大) 1 1 1 (2) 2'3'5'30 のとき, + の値を求めよ of (成城大) 1 2 x y (log103+log1010) (2) 2'30 について, 底10で両辺の対数をとると log102=10g10/30 x log102= log(3-10). まずxの値を求める. dec mulo 2 対数と対数関数 327 x=- 5 (3) X=logis150,Y=2 logs/0/+1/2 3 3 8 +1/10g2g とする. log102 _log103+1 31ogi2 1 このとき, 10g23=a, log25=bとして, X, Y を a, b の式で表せ したがって 3log102 x log103+1 (名城大) 11 の逆数 同様に (2) 2'3/30について, 任意の底で両辺の対数をとって 任意の底で両辺の対数をとゑ 考え方 (1) の値はXとおいて、任意 別解では αlog MM を利用. (p.328 Column 参照) 3log105 log.30 log 2=log. 30-xlog.2=- 2=1/10g30 x= log.2 変形する. 解答 (1) 5logs3 X とおいて,底5で両辺の対数をとると, log55log 310g5 X -DE log2 3 logs5=logs X log2 3=10gsX log53 -=logsX logs25 /log:3=log:X まず5l0gs3 の値を求 める. loga M'=rlog.M logs5=1とな 底を5にそろえる。 |logs25=logs5°=2 (3) X = log15150 log2 150_log2(3・52・2) logz3+2log5+log: 2 5 y 1 よって, x y Z _310g 103+login10) log103+1 3(log103+1) log103+1 =3 log215 a+2b+1 log2(35) log23+log25 a+b y z も求めると 3log103 1 log103+1'z log103+1 1_1_3(login2+10g103+10g105) logo3+1 7h3J5 30 が共通なので、 分母が等しくなる. logio 2+logi05 |=log101 |log:3a, log25=b なので、底を2にそ 第5章 ろえる. logs3=logsX したがって,X=3=3 なので、 α=5log 3+1=√3 +1 log,O=log.A is pol+6.gol⇔O=△ 次に, 40ga=Yとおいて,底2で両辺の対数をとる 4logza を簡単にする。 と、 Dol+vol log24l0gzalog2Y log2a log24=log2Y 2log2a=log2Y 4585 000 log4=log,2 log2a2=log2Y よって,Y=α より, 4log:a=α²= (√3+1)^2=4+2/3 (別解) 10g3= log$3 1 log:25-2logs3=logs√3 =2 したがって, α=5logs√3+1=√3+1 go ww よって, m 4log:a22logza=2log = o² =√3+1)^2=4+2/3 wwwww 2logia=α² Focus Y=3³log2+ log2 3 88 28 (log23-10g22°)+20 (log25-10g2) =(a-3)+(6-3) =a+3b-3 logoc a この値は, alogic=Xとおき, 両辺の対数をとる 対数の定義 alog MM (a>0, a≠1,M> 0) 練習 1 3log25 [163] (1) この値を求めよ. /2 *** ( 青山学院大 ) (2) a,b,c を正の数とすると11+2a.b.c xyz (福岡大) (3)a=log3.blog5 とするとき 10g30 を a b を用いて表せまた, 21+0 および、底が2の対数を用いて表せ の値を求めよ. (大阪工業大) ➡p.34712

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数学 高校生

二次関数のグラフです 下の方に青でマークしてるところが、なぜそうなるのか教えてくださいm(*_ _)m

ようにして 8 8-2 係数 とき、い 本 例題 52 2次関数の係数の符号とグラフ 2次関数y=ax2+bx+c のグラフが右の図で与えら れているとき、次の値の符号を調べよ。 (1) a (2) b (4) b2-4ac (5) a-b+c (3)c 00000 が x CHART & THINKING D.91 基本事項 4. 基本 51 グラフから情報を読み取る 式の値は直接求めることができない。 「上に凸か,下に凸か」, 「軸や頂点の位置」, 「軸との交点の位置」 などに着目して, 式の値の符号を調べよう。 カ 上に凸か, y 頂点のy座標は? 下に凸か? 3章 x=-1 における 10 y座標は? 7 x Ly軸との交点の 位置は? |軸の 位置は? 関数とグラフ ax+bx+c=a(x+2)-B-Aac 4a b2-4ac よって, 放物線y=ax2+bx+c の軸は直線x= 頂点の座標は b 2a' 4a が る。 また, x=-1のとき ax2+bx+c =(x+1/x)+c a b E,y軸との交点のy座標はcal{(x+2)-(2)}+c y=a(-1)2+6(-1)+c=a-b+c =dx+20 \2 b 2a = a(x+2)-a (20) + c |= a(x+2)²= \2 62-4ac 4a (1) グラフは上に凸の放物線であるから a <0 b <0 2a (2) 軸がx<0 の部分にあるから (1)より, a<0 であるから (3)グラフがy軸の負の部分と交わるから (4)頂点のy座標が正であるから b<0 c<0 b2-4ac0 4a (1)より, a<0 であるから (b2-4ac)<0 すなわち b2-4ac > 0 (5) a-b+c は, x=-1 におけるyの値である。 グラフから、x=-1 のとき すなわち a-b+c>0 y>0 F b ・>0 2a ←放物線y=ax2+bx+c について, x軸と異なる2点で交 わる 62-4ac > 0 PRACTICE 52Ⓡ 右の図のような2次関数y=ax2+bx+c のグラフについて 次の値の正, 0,負を判定せよ。 (1) a (4)62-4ac (2) b (3)c (5)a+b+c (6) a-b+c が成り立つ (p.139 以降 を参照)。 x

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数学 高校生

2枚目の2個目の注のやり方でやりたいのですがこの時1個目の解uってどうやって見つけますか?

TOMAC C2-38 (386) 第5章 複素数平 Think 例題 C2.19 方程式の解 (1) 方程式 2=1 を解け (2)883の4乗根を求めて、複素数平面上に図示せよ。 [考え方 α(複素数)の解を求めるには、αを極形式で表しを極形式 z=r(cos0+isin 0) (r>0) とおく。 2はドモアブルの定理を利用する. 両辺の絶対値と偏角を比較する. (2)883iのすべての解が8+8√3i の4乗根である。 (1)=r(cos0+isin0)(r>0,0≦6<2z) とおくと 2°=r(cos60+isin 60) 解答 また, 1=cos0+isin0 2 =1であるから, **** ↑極形式で表す時の決まりみたいなも 0.2.4... 両辺を 極形式で 比較 絶対値 r(cos60+isin60)=cos0+isin 0 両辺の絶対値と偏角を比較して, r=1 r>0より。 r=1 比較 60=2xk (kは整数) より 0=xk 3 偏数 3 ここで、002、すなわち,0≦x<2であるから、これを満たす kの値は, k= 0, 1,2,3,4,5 したがって、2=1の解は、z=1-{cos(nxk)+isin(xk)} と表せるの で,求める解は, + 0 =1200 k=0 のとき zo=cos0+isin0=1sin k=1のとき, Z₁=cos+isin n_13 + -i 3 2 2 k=2のとき, +2 [2]]] 22=cos+isin-=- 3 1-2 √3. + i 2 k=3のとき,z3=cos+isinz=-1 k=4 のとき, 4 z4=cosgrtisingn= 4 [32 12 √3 k=5のとき, よって, 土 -i, 100円 2 24=-8+8 (2) 比較 絶対感 25=COSπtisin π= 1v3 z=±1, 8+8√3iの4乗根を z= (coso+isin) (r>0,0≦02) とおくと、 ź^=y(cos40 + isin40)=18+8 1001 010 8+8/3i=16/cos/3rtisin/27) であり2=-8+8/3i であるから、 r(cos40+isin40)=16(cos / n+isin / 27 ) 両辺の絶対値と偏角を比較して,r=16 r>0より, r=2 5 5 13 √3. -i 31 2 2 sino. + -i √3 2 2 それ (T) BS OP (S)

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