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数学 高校生

121の2番で微分して定数ということを示していますがそれは必要でしょうか 最初からx=0を代入するだけではダメでしょうか

独台受験 リーフ に。物理入 改訂限 216一数学I 9(x)は微分可能な関数であるから, 連続な関数である。 g(0)=0 山本義隆 著 そ微分可能 よって limg(x)=g(0) S(0)=2+g(0)="2 そlx) #ェ 合imdx ゆえに オー0 P(x)=-cos.xr+xsinx+g'(x) g(x) したがって また ゆえに そx=0を代。 P(0)=-1+g(0) (2) 両辺の自然社 両辺をxで微分 ゆえに g(0+x)-g(0) =lim x g(x) =lim を執分係数の なお、0- g'(0)=lim x x→0 x→0 →0 =1-0=0 S(0)=-1+0=イー1 実数全体で定義された2つの微分可能な関数f(x), g(x) は次の条件を満たす。 (A) (x)=g(x), g'(x)=f(x) (1) すべての実数xに対し, {F(x)}°-{g(x)}°=D1が成り立つことを示せ。 ie (nia+D よって よって EX (3) 両辺の自然 (B) f(0)=1, g(0)=0 121 両辺をxで各 (2) F(x)=e-*(x) +g(x)}, G(x)3e"{S(x)-g(x)} とするとき, F(x), G(x)を気。 (3) F(x), g(x)を求めよ。 (1) H(x)={F(x)}-{g(x)}°とする。 H(x)=2f(x)f(x)-2g(x)g°(x)=2f(x)g(x)-2g(x)f(x)=0 ゆえに,H(x) は定数である。 よって H(0)={F(0)}°-{g(0)}°=1°-0°=1 すなわち そH(x)=H- 数) EX 123 ここで 次の よって H(x)=1 {f(x)}°-{g(x)}?=1 (2) F(x)=-e*{F(x)+g(x)}+e-*{S (x)+g'(x)} =-e-*{f(x)+g(x)}+e*{g(x)+f(x)}=0 ←条件(Aから、 エ→0 ゆえに,F(x) は定数である。 ここで F(0)=1·{f(0) +g(0)}=1 また G(x)=e*{f(x)-g(x)}+e*{f°(x)-g(x)} =e*{S(x)-g(x)}+e*{g(x)-f(x)}=0 よって F(x)=1 -F(x)%=F{0) ゆえに,G(x) は定数である。 ここで (3) F(x)=1 であるから (2) lir G(0)=1-{f(0)-g(0)}=1 X- よって G(x)=1 そG(x)=G(0) そ(2)の結果を期 e-{f(x)+g(x)}=1 =li すなわち (x) +g(x)=e* の e*{f(x)-g(x)}=1 G(x)=1であるから すなわち そ(2)の結果を得 f(x)-g(x) =e-* 0,2から f(x) =te" alx)= e"-e 参考 このfは(3) を双曲線関数とい (本冊p.264参照 2 9(x)= e*-e-* EX 次の関数を微分せよ。 ただし、 x>0 とする。 の122 y! 2 商業医大)(2) y=xsint (1) 両辺の自然対数をと 【信州大) (3) y=x* 2 )のとき II 定対散 ーパ ライT

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数学 高校生

写真の赤線を引いたところは割ることはできないのですか? もし割れるなら数値代入でなくsinやcosの係数だけを比べる方法では間違いでしょうか?

267 基本例題156 第2次導関数と等式 |1) y=log(1+cos.x)のとき, 等式y"+2e-=0を証明せよ。 | 2) y=e"sinx に対して, y"=ay+by' となるような定数 a, bの値を求めよ。 DOOO0 [(1)信州大,(2) 駒浮大) 基本 155 指針>第2次導関数 y”を求めるには,まず導関数 yを求める。また, (1), (2)の等式はともに *の恒等式である。 (1) y”を求めて証明したい式の左辺に代入する。 また、e-をxで表すには, 等式 e'oEPニかを利用する。 (2) y, y”を求めて与式に代入し,数値代入法を用いる。 5章 解答 (1) ソ=21og(1+cos x) であるから (1+cosx) ゾ=2. 41og M*=klogM なお,-1Scosx<1と (真数)>0 から 2sinx 1+cosx 1+cosx 2{cosx(1+cosx)-sinx(-sinx)} y"=ー= 1+cosx>0 よって (1+cosx) 2(1+cosx) (1+cos.x) 2 <sin?x+cos?x=1 1+cosx 4elogp=pを利用すると elog(1+cosx)=1+cosx また,=log(1+cosx) であるから e2=1+cosx 2 2 2e-=- e2 ゆえに 1+cosx 2 2 I よって "+2e- 30 1+cosx 2 ミー 1+cosx (2) y=2e2* sinxte* cosx=e2*(2sinx+cosx) ゾ=2e2"(2sinx+cosx)+e«(2cos x-sinx) =e*(3sinx+4cos x) ゆえに 4(e)(2sinx+cosx) +e(2sinx+cos.x)'S) ay+by'=ae*sinx+be"(2sinx+cos x) 参考(2)のy=ay+by'の ように,未知の関数の導関数 を含む等式を微分方程式 と =e*{(a+26)sinx+bcosx} の ア=ay+by' にO, ② を代入して e(3sinx+4cos x)=e2*{(a+26)sinx+bcosx} ③ いう(詳しくはか.473参照)。 のはxの恒等式であるから, x30 を代入して また、x=を代入して 4=b (3が恒等式=③にx=0, π を代入しても成り立つ。 3e"=e"(a+26) 2 これを解いて a=-5, b=4 このとき の右辺)=e*x{(15+2-4)sinx+4cosx}=(③ の左辺) 逆の確認。 a=-5, b=4 したがって 次導関数、関数のいろいろな表し方と導関数

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