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数学 高校生

なぜ(2)でD>0というのが必要条件なんですか? f’(x)が異なる二つの解を持てば絶対極値も持つのかと思ったのですが、、、

基本 例題 la は定数とする。 関数f(x)= x+1 たは範囲をそれぞれ求めよ。 (1) f(x) がx=1で極値をとる。 (2) f(x) 極値をもつ。 95 関数が極値をもつための条件 00000 x2+2x+α について,次の条件を満たすαの値ま の比 1 x 指針 /P.162 基本事項 2. 基本94 重要 96 \ 円 f(x) は微分可能であるから f(x) が極値をもつ⇔ [[1] f(x) = 0 となる実数α が存在する。 物線 f'(x) = 0 [2] x=αの前後で f(x) の符号が変わる。> まず, 必要条件[1] を求め, それが十分条 f'(x)/ f'(x) f'(x) 大 f'(x) <0 極 <0 小 >0 件 ([2] も満たす) かどうかを調べる。 f(x)=0 (1) f'(1) = 0 を満たすαの値(必要条件) を求めてf(x)に代入し, x=1の前後で f'(x) の符号が変わる (十分条件) ことを調べる。 (2) f(x)=0 が実数解をもつためのαの条件(必要条件) を求め、 その条件のもとで, f(x) の符号が変わる (十分条件)ことを調べる。 なお, 極値をとるxの値が分母を0としないことを確認すること。 定義域は,x2+2x+α≠0 を満たすxの値である。 解答 f'(x)=1x2+2x+a)(x+1)(2x+2) (x2+2x+α) 2 f(x) の (分母)=0 x2+2x-a+2 (x2+2x+α) 2 02 (1) f(x) は x=1で微分可能であり, x=1で極値をとる とき f'(1)=0 (分子)=1+2-a+2=0, (分母)=(1+2+α)'≠0 (x+3)(x-1) <必要条件。 4 章 2 関数値の変化、最大・最小 範囲の よって a=5 このとき f'(x)=-- <a=5は の解。 てもよ (x+2x+5)2 ゆえに、f'(x) の符号はx=1の前後で正から負に変わ り, f(x) は極大値f (1) をとる。 したがって (2) f(x) が極値をもつとき、f'(x) = 0 となるxの値cが あり, x=cの前後でf'(x) の符号が変わる。 よって 2次方程式 x2+2x-a+2=0 の判別式Dについ て D0 すなわち 12-1(-α+2)>0 a=5 十分条件であることを示 す。 (この確認を忘れずに!) y=x2+2x-a+2 + + そこ 注意し これを解いて a>1 このとき、f'(x)の分母について {(x+1)^+a-1}'≠0 であり、f'(x)の符号はx=cの前後で変わるから f(x) は極値をもつ。 したがって a > 1 C₁ C2 I x=c(C1とC2の2つ)の前 後でf'(x) の符号が変わる。 191 練習 95 関数f(x)= ekx (kは定数) について [類 名城大 ] x2+1 (1) f(x) がx=-2で極値をとるとき, k の値を求めよ。 (2) f(x)が極値をもつときのとりうる値の範囲を求めよ。 p.191 EX90(2)、 S0) のと を表

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理科 中学生

(3)が解説をみても分からないので、教えていただきたいです!

思考力問題にチャレンジ 混合物の分離(神奈川改) 2種類の物質Aと物質Bについて, 100gの水にとける質量と温 100180 度の関係を調べる実験を行った。 結果は, 表1と図のようであった。 表1 100gの水にとける物質の質量[g] g 160 の 水 140 120 け 100 80 質 60 の A 20 °C 40 °C 60°C 80 °C B 物質 A 32 64 109 169 40 物質 B 35 36 37 38 量 20 次は,物質Aと物質Bの混合物について考えている先生と g 20 40 60 温度 [C] 80 物質 A 物質目 混合物 I 混合物 ⅡI 混合物ⅢII 100g 30g 100g 38g 32 g 35g KさんとLさんの会話である。 先生「物質Aと物質Bは温度によるとけ方が異なりますね。 表 2 とくちょう この特徴を利用して、 表2のような混合物から物質Aや 物質Bを1種類ずつ取り出す方法を考えてみましょう。 物質 A, B は,混合したまま同じ水にとかしても,それ ぞれの溶解度は変化しないと考えます。 また, 水溶液の 温度を変化させても、水の質量は変化しないと考えます。」 Kさん「混合物を,100gの水に入れて温度を上げ, すべてとかした後にゆっくり20℃まで冷 すれば,物質Aの結晶のみを取り出せると思います。」 Lさん 「なぜ物質Bは出てこないといえるのですか。」 Kさん 「20℃に冷却しても,(X)ため、物質Bはすべてとけたままであると考えられるからです 先生 「そうですね。 では、混合物IIの場合はどうでしょう。」 Lさん 「先ほどのように, 混合物IIを100gの水に入れて温度を上げ, すべてとかした後にゆっく 20℃まで冷却すると結晶が出てきますが、 この結晶は物質Aの結晶と物質Bの結晶が混 たものと考えられます。」 Kさん「この結晶を, ろ過して取り出し乾かした後, 100gの水に入れて温度を上げ、すべてと て再び20℃まで冷却すれば,物質Aのみの結晶が (Y) g得られるはずですよ。」 先生「そうですね。 では, 混合物Ⅲから物質Bの結晶のみを得る方法はありませんか。」 Lさん 「混合物Ⅲを100gの水に入れて温度を上げ, すべてとかした後, (Z)ことによっ 質Bの結晶のみを取り出せると思います。」 先生「そうですね。 では, 混合物 I, II, II を使って実験してみましょう。」 2.① 記述文中の(X)に,物質Bがすべてとけたままであると考えられる 理由を、前後の語句につながるように20字以内で書きなさい。 (1) (2)文中の(Y )に適する値を書きなさい。 (3)文中の(Z)に最も適するものを次のア~エから選びなさい。 ア. 20℃以下に冷却する 100gから イ. 20℃に保ちながら水を20g 蒸発させる ウ. 40℃に保ちながら水を60g蒸発させる エ.60℃に保ちながら水を50g蒸発させる 74 ポイント (3)イは20℃, 80gの水, ウは40℃ 40gの水,エは 60℃, 50gの水にとける質 量を考える。 (2) (3)

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