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数学 高校生

微分の問題なのですが、解説には異なる3つの実数解を持たないことが条件だと書いてありますが、2つや1つの場合でも極大値が存在してしまうのではないかと思いました。教えて頂きたいです。

点線をつくらないようにする 重要 例題 218 4次関数が極大値をもたない条件 00000 | 関数f(x)=x^-8x3+18kx2 が極大値をもたないとき 定数の値の範囲を求め よ。 4次関数 f(x) がx=pで極大値をもつ 指針 [福島大] 基本 211 214 347 万物 であるから, f'(x) の符号が「正から負に変わらない条件を 考える。 3次関数f(x)のグラフと x軸の上下関係をイメー x=pの前後で3次関数ff'(x)の符号が正から負に変わる f(x)+ x ... Þ 0 f(x) \ ジするとよい。 なお、解答の右横の図はy=x(x2-6x+9k) のグラフである。 解答 f'(x)=4x-24x2+36kx=4x(x-6x+9k) ←口以上 あるこのとろ 本にな k≥1 k>1 f(x) が極大値をもたないための条件は,f(x)=0 の実数 解の前後でf'(x) の符号が正から負に変わらないことであ る。このことは,f'(x)のxの係数は正であるから,3次 方程式f'(x)=0 が異なる3つの実数解をもたないことと 同じである。 もし3つの解をもって必ず極大値が存在する。 x=0 または x2-6x+9k=0 f'(x) =0 とすると よって、 求める条件は, x2-6x+9k=0が [1] 重解または虚数解をもつ [2] x=0 を解にもつ [1] x2-6x+9k=0 の判別式をDとすると k=0 YA k=1 4つの解が 出てこなけ ればOK. 3 x 0 ars D≦0 D =(-3)2-9k=9(1-k)であるから 30 1-k≤0 よって は、 k≧1 6/ x 6 章 虎or [2] 2-6x+9k=0にx=0 を代入すると ●ゆるカーブしたがって k=0 極地 k=0, k≥1 グラフの増減が 入れ替わること、 (ポイント) f(0)が異なる3つの 4x(x2600+91) 解を1つだけにすればよい 解をもつことが 条件 一般に 4次関数 f(x) [4次の係数は正] に対し、f'(x) = 0 は のが数で 30

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数学 高校生

3️⃣の解き方どこを間違えてますか?

158 解答 例題 100 円周上の点における接線 /p.153, p.154 昼頃 円(x-1)+(y-2)=25上の点P(4, 6) における接線の方程式を求めよ。 基本例 指針 接線の方程式を求める方法として, 以下の4通りの方法がある。1の解法が最も であるが, いろいろな解法を身につけておこう。 ① 公式利用 点Pは円周上の点であるから、接線の公式を用いて直ちに求められる。 円(x-a)+(y-b)'=r2 上の点 (x1,y) における接線の方程式は (x₁-a)(x-a)+(y₁−b)(y-b)=p² ② 接線半径 円の中心をCとすると, 点Pにおける接線は半径 CP に垂直である。 したがって,点Pを通り,直線 CP に垂直な直線を求めればよい。 [3] 中心と接線の距離 = 半径 点Pを通る直線の方程式を作り, これと円の中心Cの距離が半径に等しければ接 になる点と直線の距離の公式を用いて,直線の方程式を決定すればよい。 ④ 接点重解 点Pを通る直線の方程式を作り,円の方程式と連立させて得られる2次方程式が 解をもつとき,接線になる。その際、重解⇔ 判別式D=0 を用いる。 ① (4-1)(x-1)+(6−2)(y-2)=25 よって 3x+4y=36 ② 円の中心をC(12) とする。 求める接線は,点Pを通り,. 半径 CP に垂直な直線である。 4 直線CP の傾きは であるか ら 求める接線の方程式は 3 y-6=(x-4) ゆえに 両辺を2乗して ① YA 0 |m・1-2-4m+6| √m² + (−1)² すなわち mx-y-4m+6=0 と表される。 8\5=1 円の中心 (12) 直線 ① の距離が円の半径5に等しい から =5 i P(4, 6) C(1,2) すなわち 3x+4y=36(S+p)-(+ ③点Pにおける接線はx軸に垂直でないから、傾きを ③ 中心と接線の距離=半径 m とすると,接線の方程式は <x軸に垂直な直線は y-6=m(x-4) y=mx+nの形で表せ の確認を ないから, している。 | |-3m+4=5√m²+1 (-3m+4)=25(m²+1) 公式利用 2② 接線半径 この解法は,円の接線の 公式を導くときに利用さ れるものである(p.154 解説参照)。 垂直傾きの積が 点 (x1, VL) と直線 ax+by+ c = 0)の距離は [ax₁+by+c| √a²+b² 整理すると よって これを①に代 ④点Pにおけ m とすると, y. すなわちy と表される。 ②を円の方 ( 検討 整理すると (m² +1 m²+1=0ヵ D 4 |=1 = (L =16 直線② したがって よって これを② 円の接線の 円の接線に一 とよいが, る場合は, の CHART なお, p.16 習した後で CHART 1 3 公中 練習次の円の ② 100 (1) x2+

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