数三の問題です。 教えてください

(1) x を微分せよ。 (2) sinax を微分せよ。 (3) (4) (5) sinxを微分せよ。 cosaxを微分せよ。 COS" x を微分せよ。 (6) eaxを微分せよ。 (7) 10g|axを微分せよ。 (8) x を積分せよ。 (9) sinaxを積分せよ。 (10) cosaxを積分せよ。 (11) exを積分せよ。 (12) 10gxを積分せよ。

　高校数学Ⅲ、微分法の応用問題です。画像右側の「課題4」の解き方が分かりません。解答法を教えて頂けますと助かります。よろしくお願いします。

196 15 20 ○○○○2 最短のケーブルで都市をつなぐ方法 3つの都市の位置を地図上で確認したところ, 右のような△ABC の頂点上にあった。 このと き、どのように結べばケーブルの長さの総和が 10 最小になるだろうか。 座標平面を利用して考え B てみよう。 学習のテーマ 微分法の応用 複数の都市をネットワーク回線でつなげることを考える。このとき, コ ストを低くするためには、つなげるケーブルの長さの総和をできるだけ 短くする必要がある。 各都市をどのようにケーブルでつなげればよいか 考えてみよう。 H 3 3点をA(0, 3), B(2,0),C(20) とする。 △ABC の周および内部 に点Pをとるとき, AP+BP+CPが最小となる点Pの座標と, その ときの AP + BP + CP の最小値を求めてみよう。 ただし, AP +BP+CP が最小となるのは, 点PがABC の対称軸上にある ときであることがわかっている。 [2] ABCの最大の角が120°より大きい場合 △ABCの最大の角をはさむ2辺で3点を結ぶ 4 一般に, 3点A,B,Cを線分で結んでつなげるとき, その線分の長さ の総和が最小となるのは,次のように結んだときであることが知られて いる。 [1] ABC の最大の角が120° より小さい場合 [1] △ABCの内部に点Pをとり, 点Pから3点を 結ぶ B・ [2] B C A C 5 10 15 次に、他の4つの都市の位置を地図上で確認したところ, 正方形の 点上にあった。 ある生徒は, この4つの都市を右のように対角 Ar 線状につなげれば, ケーブルの長さの総和が最小 になると考えた。 点Pは対角線の交点である。 課題 4 R 前ページのことを利用すると、 正方形の内部 A に2点Q, R をとり、 右の図のようにして4 つの都市を結んだ方が, ケーブルの長さの総 和が短くなる場合があることがわかる。 その理由を考えてみよう。 B Q 課題学習 P R D 課題4のように正方形の内部に 2点 Q, R をとるとき, AQ+BQ+QR+CR+DR が最小となるときのつなげ方が, ケーブルの 長さの総和を最小にして、 正方形の頂点上にある4つの都市をつなげる 方法である。 2点 Q, R をどの位置にとればよいか, 座標平面を利用して考えてみ よう。 まとめの課題2 4点A(-1, 1), B(-1, -1), C(1, 1), D (11) がある。 実数 αが 0<a≦1の範囲にあるとき, 2点Q(-α,0), R (α, 0) を考える。このとき 20 5本の線分の長さの和 AQ+BQ+QR+CR+DR が最小となるようなaの植 を微分法を利用して求めてみよう。 *

数IIの微積です。(2)(3)がわかりません。よろしくお願いします。

404 〔4〕 3次関数f(x)=x2-3x2 + 2x のグラフ C:y=f(x) の接線が点0. を通る にあてはまる数または式を解答欄に記入しなさい。 02 とする。以下の記述の (1) そのような接線は3本あり,それぞれの接点のx座標は である。 ただし, ア ウ イ (3) (2) で定めたℓ と C で囲まれる図形の面積は ア UMO (2) (1)の接点のうち,y座標が最も大きい接点における接線ℓの方程式はy= であり, lとCの共有点のうち, 接点以外の共有点のx座標は オ カ ウ とする。 である。 G+GA イ エ H である。 SO (8)

4行目のf’(0)=g’(0)と6行目のf’(2)=3になることがなぜそうなるか分からないので教えてほしいです｡

D 重要例題 137 ★★★ 曲線 y=ax+bx2+cx+d が,点 (0, 3) において放物線y=x2-2x+3と共通の接線をもち,かっ 10 点 (2,-1)において直線y=3x-7 に接するとき,定数a,b,c, d の値を求めよ。 f(x) = ax²³ + bx² + cx td f(x)=3ax2+2bx+c g(x)=x^²-2x+3とするとg(x)=2x-2 曲線y=f(x)が点(013)において放物線y=g()と共通の接線を持つから f(0)=3 f(0) = 9² (0) 曲線 y=f(x)が窓(2,-1)において放物線直線なこふークに接するから、 f(2)=-1 f(2)=3 f(0)=3から d=3①f110)=g'(0)から(-2④ f(2)-1から8a+b+c+d f(r)=3から12a+4b+c=3④①、②を③に代入すると8a+46-4+32. ②も④に代入すると12a+4b-2=3 よって2億+b=0⑤ 12a+46=5⑥6 ⑤.⑥をといてa=b=-2 以上から a=b=-25cc-2 d=3 A 問題 549 次の曲線上の点における, 曲線の接線の方程式を求めよ。 (1) * y=x2-7x+ 8 (1,2) (2) y=-2x² +5x (3, -3)

数2微積 写真二枚目解説の下線部(2つ目と3つ目の)がわかりませんでした。 どのような考え方をしていますか？

(1-2x≤ f(x) ★★★★★ 209 0≦x≦1において, 連立不等式{f(x) f(x)=1 を満たす2次関数f(x) で, 定積分 S' f(x)dxの値を最小にする関数は,f(x)=□であり、その最小 区 値はとなる。 [12 早稲田大〕

数2微積 (3)の解説1行目の式が(2)をどう利用したのか分かりません。 また、その隣に書いてあるkeyというところも何を言っているのか分からなかったので、解説をお願いしたいです。

208 f(x)=ax²+bx+c とし、2つの曲線 y=f(x) と y=-x²+1 は点 (1,0) で共通接線をもつとする。 (1) aとbをc を用いて表せ。 x (2) 方程式f(x)=0が1以外の解αをもつときαをcを用いて表せ。 (3) (2) と同じ仮定のもとで Sa (f(x)-x+1)dx=0 となるような心の値を求 めよ。 [06 島根大〕

右側のステップ4のx=aを代入するとのところからわかりません

第6章 微分法と積分法 第3節 積分法 8-1 定積分の定義 定積分 ●定積分とは| ② グラフy=f(x)とx軸、y軸、y軸に平行な直線で囲まれた部分の 面積は、関数f(x)とどのような関係にあるか? f(x)=1 f(x)=x f(x)=x+1 f(x)=x² f(x)=x³ を求める計算! y=f(x), x軸で囲まれた 10~xの面積 横 C te² 1/2x2x 1/3x ² 3 ●積分と微分の関係 ? a≦x≦bの範囲でf(x)≧0のとき一簡単にするため y=f(x)、x軸、x=a、x=bで 囲まれた部分の面積Sを求めよう! step. 1 αからxまでの面積をS(x) とする。 S(th) O ol a y 2 求める面積を微分すると、 関数f(x)になる y=f(x)のグラフで囲まれた面積を計算するときは、 微分の逆をする x x 1x S(xXx) 積分する x+1 xh S(b)=S b S(2ch) step. 2 xからx+hの間で、f(x)の最大値をM (x,f(x)) 最小値をm とする y=f(x) step.3 aubの面積 右の図より、 mh≤S(x+h)-S(x) ≤Mh S(x+h)-S(x) -SM h h→0のとき ms. (f(x)] [5'(x)] よって step.4 境界線を横行すると面積この逆 両辺をxで不定積分すると、 $CON S(x)=f(x)dx=F(x)+C x=a を代入すると よって f(x) [S'(x)=f(x) 面積を微分すると. 境界線になる S(a)=F(a)+C 0=F(a)+C C=-F(a) S(x)=F(x)-F(a) 範囲a~b ※f(x)を積分して、それに を代入したものから (x) x を代入したものを 引いてね、という記号 S(x+h) -S(x) ※F(x) という数に x=0を代入したものから a x ↑ ●定積分の定義と記号 <定積分の定義> F'(x)=f(x)のとき f(x)dx=[F(x]=F(b)-F(a) を代入したものを 引いてね､という記号 x+h すなわち m W 9 x=bを代入すると x+h S(b)=F(b)-F(a) S=F(b)-F(a) [[例13] 面積Sは、こうやって 計算することができる! ※ただし、 20に限る 14 a x=aからx=bまで 関数f(x) をxで 定積分する、という

数３積分の問題です。［1］でなぜy＝０が方程式の解だとすぐにわかるのでしょうか。

である EX すべての実数xに対して, 6238 Stf(x-1)dt = f( を満たす連続関数f(x) を求めよ。 よって x-t=s とおくと tとs の対応は右のようになる。 f(t)dt+sinx+cosx-x-1 し,微分方程式を作る。 | HINT まず x-t=s とおいて, 左辺を置換積分法で変形。 そして,がなくなるまで微分を繰り返 x t=x-s, dt=-ds t 0 - 1 S Sof(x-t)dt =f(x-s)(s) (-1)ds=xf,s(s)ds-Ssf(s)ds x x→0 みうちの原理。 [名古屋工大] ←-S=S. 積分変数に無関係な x を定積分の外に出す。

数３積分の問題なんですけど、真横から見た図がよくわかりません。噛み砕いて説明してくださると助かります。

(1) から したがって EX ②222 limS(t)=log. 1-0 両側に無限に伸びた直円柱で、切り口が半径αの 円になっているものが2つある。いま、これらの 直円柱は中心軸がの角をなすように交わって 〔類 日本女子大] いるとする。 交わっている部分(共通部分)の体積 を求めよ。 2つの中心軸が作る平面からの距離 がxである平面による切断面を考 える。 14 幅 21d²-x" の帯が角で交わっ ているから, その共通部分は1辺 2√√a²-x² の長さ = 2√2√√√a²-x² 30% 4 HINT 体積 断面積をつかむ 中心軸が作る平面からの距離がxである平面による切断面を 考える。 π sin 7 4 のひし形である。 切断面のひし形の面積は 0 +2 A2 (x) DV=2 V= よって、求める体積をVとすると 中心軸 真横から見た図 -2√a²-x² T x P (2√/2 √²-¹)'sin-4√/2(a²-x²) .3 v=2S²4√2 (a²-x²) dx = 8√2 [a²x-³²] 3 Ç Co !α₁ とい 16√2 3 3 a³ 上から見た断面図 2√a²-x² TY (2 ←体積は、断面積の定 10 分。

数３積分の問題です。 この問題は０からπの部分を回転−0からπ/2を回転かと思いました。なぜ指標のようになるのでしょうか。 それともう一つ積分区間の置き換えの方法がわからないです。

*** 30 Hy 軸の周りの回転体の体積 (2) 重要 例題 258 ●基本257 関数f(x)=sinx (0≦x≦²) について 関数 y=f(x)のグラフとx軸で囲まれ た部分をy軸の周りに1回転させてできる立体の体積Vは,V=2π xf(x)dx で与えられることを示せ。 また, この体積を求めよ。 π ₁ 解答 指針 高校数学の範囲では, y=sinx をxについて解くことができない。 そこで, 立体の断面積 高校数学の範囲では、y=sinxをxについて解くことができ をつかみ、置換積分法を利用して解く。 この立体をy軸に垂直な平面で切ったときの断面は, 曲線 y=sinxの (x≧の部分を回転させた円) (0x部分を回転させた円) y=sinx (0≦x≦π) のグラフの0≦x≦2の部分のx座 標をxとし,xの部分のx座標をxとする。 V=S₁x²²dy-xSx²dy このとき,体積Vは ここで, y=sinx から 積分区間の対応は x については [1] x2 については [2] のようになる。 よって x=(yの式) に表せない場合 0 dy=cosxdx [1] ニール y 0 x 0 1 π 0 [2] XC 花→ COS v=xS²x² codx-FS²x²coxdx=-xx²cos.xdx π ([x"sinxL-25,xsinxdx)=2x(x/(x)dx π 2 π -7/22 0 V= もも 0 ロ TC #1: V=2xxsinxdx=2x-xos x]+Scos xdx)=2x(x+[sinx)=2x² また 0 $5.1.23 LXXX ソ y=sinx ((0≤x≤n) π 2 TX