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数学 高校生

数Ⅲ 微分 標問46 答えは出たんですが、「0<2α<1 のとき不適であることを示さないと不完全」なのはなぜですか? そもそも場合分けする必要性を感じません。 x≧0で f’’(x)≧0 (でないといけない)ので、 2α≧1 よって答え、で何か問題がありますか?

108 第2章微分法とその応用 標問 46 不等式の成立条件 不等式 1-arscos.z が任意の実数zに対して成り立つような定数αの 範囲を求めよ。 (早 大) ok 図形的には,y=cos.c の下方に納 まる限界の放物線を求めることが問 題です。そこで, 標問 41 の方針にしたがって文 精講 π 2 字定数を分離し: 1-cos x Q2 右辺の関数の最大値を求めるという考え方もで きますが,面倒です。 ここは,単に f(x)=cos.r+ar-120 が成り立つようなαの範囲を求めると考えた方 が簡単です。その際,f(x) は偶関数なので, cの 変域をr20 に制限できることに注意します。 また。 f(x)=-sin.r+2αx の符号の変化はわかりにくいので,もう一度微分 するのがよいでしょう. 解法のプロセス 右辺一左辺= f(z) とおく は 変域をr20 に制限 f(z)はわかりにくいので f"(x) を調べる 解答 α<0 とすると, a 1-ar21>cos.z を満たすェがあるので, α>0 である。 不等式の両辺は偶関数だから, f(x)=cos.z+ar"-120 (r20) が成り立つαの範囲が求めるものである。 f(z)=-sin.z+2αz f"(x)=-cos.r+2α (i) 2021 のとき f"(z)20 より f'(x)は単調増加で, f'(0)=0 であるから, f(x)20(z20) よって, f(z)は単調増加で, f(0)=0 であるから, 合たとえば エ= 2 合ェの変域を制限する 合f(x)の符号は不明なので f"(x)を調べる

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数学 高校生

青のラインのところなんですけど、どうして0と2πは含まれないんですか?

の範囲で増減·凹凸を調べて表にまとめ, 0Sx£2πにおり と変曲点,座標軸との共有点,潮新近線 などを調べる必要があるが, 特に、 対称性に この問題の関数は偶関数であり, ゾ=0, y"=0 の解の数がやや多くなるから、 0Sxsa この 周期性に注目し、増減や凹凸を調べる区間を0Sx<2πに絞っていく考え方でもより 318 基本 187 重要189,190 目すると,増減や凹凸を調べる範囲を絞ることもできる。 (数学I) S(-x)=-f(x)が成り立つ(奇関数)→ グラフは 原点対称 に折り返したものを利用する。 解答 『y=f(x) とすると, f(-x)=f(x)であるから,グラフはy軸 に関して対称である。 ゾ=-4sinx-2sin2x=-4sinx-2-2sinxcos x 42倍角の公→ Acos(- = COS =-4sinx(cosx+1) -6logx Ay=-4sinx-2sin2xを y"=-4cosx-4cos 2.x=-4{cosx+(2cos°x-1)} 微分。 ==4(cos.x+1)(2cosx-1) 三 0<x<2元において、 ゾ=0 となるxの値は, sinx=0 または CoS.x+1=0 から y"=0 となるxの値は, cosx+1=0 または2cos x-1=0 から x=π (*)の式で,COsx+12} に注意。sinx, 2cosx-1 5 π, 3 π X= π 3 (18) の符号に注目。 よって,0Sx<2nにおけるyの増減,凹凸は, 次の表のようになる。*) 5 -Tπ 3 π x 0 2元 π 3 5 0 Tπ 3 0 0 2 3 3 6|-3| 2 y 5 -2π 0 2 5 ゆえに,グラフの対称性により, 求めるグラフは右図。 5 T 3 参考 上の例題の関数について, y=f(x) とすると よって,f(x)は 2nを周期とする周期関数である。 F(x+2z)=f(x) 1 一数学I参照。 too !R|3-R} -ーー-ト |+ 0|

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