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数学 高校生

微分です (1)(ウ)の第3次導関数の求め方が分かりません 第2次までは解けました 教えてください

nx(-芸<x<奈)の逆関数をy=g(x) とする。 g"(1)の他を求め、 P.265 基本事項,基な15 66 (ウ) ソ=a*(a>0, aキ1) (イ) y=sin2.x (1) 次の関数の第2次導関数, 第3次導関数を求めよ。 (ア) y=x-2.r+3x-1 <rく 2 (2) y=tanx 微分 微分 微分 第3次導関数 指針> (1) 第2次導関数 ソ=f(x)の高次導関数には, 次のような表し方がある。 dx? (第1次)導関数 器-) d'y d'y dx? d dx\ dx 第2次導関数 d°y d'y dx dld'y dx\dx?) dx3 第3次導関数 … を利用し,まずg(x)をxで表す。 1 dy dx dx y=f-(x) →x=f(y) と dy 解答 Ay"=(4x*-6x*+3), y"=(12x-12x) (1)(ア) ゾ=4x°ー6x°+3であるから y"=12.x°-12x, y"=24x-12 (イ) y=cos 2x·2=2cos2x であるから y"=2(-sin2x)-2=-4sin2x, y"=-4cos 2.x·2=-8cos2.c イy"=(2cos2x), y"=(-4sin2x) Ay"=(α*loga)", y"={a*(loga)}Y (ウ) ゾ=a*loga であるから y"=aα"(loga), y"=α"(loga)° (2) 逆関数 y=g(x) に対し x3g-(y) すなわち x=tany Ag-'(x)=tanx 11 dy- . g(x)= 1 1 1 d -=cos'y= 1 1+ tan'y1+x an 1 -tan y= COs'y dx dx 1+x° dy cos'y dy g"(x)= dx? よって d 1 2x dx 1+x° 4g"(x) はg(x)をx ゆえに 2·1 したもの。= 55 東習 (1) 次の関数の第2次導関数, 第3次導関数を求めよ。 (ア) y=x°-3x°+2.x-1 () y={x (オ) y=e*cosx () y=xex (ウ) y=log(x'+ (2) y=cos.x (πくx<2x) の逆関数を y==g(x) とするとき、 g'(x), 9 れxの式で表せ。 (p.275 EX

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数学 高校生

解説の7行目、ゆえに x=yと書いてあるのですが、どうしてこうなるのですか?

よいが,無理式が出てくるので処理が煩雑になる。ここでは,逆関数の性質を利用して、 ソ=f(x)のグラフが異なる2点を共有するとき, 定数kの値の範囲を求めよ。 f(x)=x°-2x千k(x21) の逆関数をf-'(x) とする。y=f(x) のグラフと の 重要 例題97)関数とその逆関数のグラフの共有点 指針> 逆関数f-'(x) を求め, 方程式f(x)=f-'(x) が異なる2つの実数解をもつ条件を考えても 題97)関数とその逆関数のグラフの共有点 ー2を (x21)の逆関数を「-'(x) とする。y=f(x) のグラフと ー(x)のグラフが異なる2点を共有するとき, 定数kの値の範囲を求めよ。 基本 95 よいが、無理式が出てくるので処理が煩雑になる。ここでは,逆関数の性質を利用して 次のように考えてみよう。 の に着目し,連立方程式 y=f(x), ここで,性質y=f"(x) → x=f(y) *ーアy)が異なる2つの実数解(の組)をもつ条件を考える。x, yの範囲にも注意。 … 解答 共有点の座標を(x, y) とすると ソ=f-(x)より X3DF(y) であるから, 次の連立方程式を考える。 参考 y=x°-2x+kとすると x°-2x+k-y=0 よってx=1±/1°-(k-y) x21からx=Vyーk+1 +1 xとyを入れ替えて,逆関数 は f-(x)=Vx-k+1+1 逆関数f-(x)の値域は, 関数 f(x)の定義域と一致す ソ=f(x) かつ y=f-'(x) O ソ=x°-2x+k(x21) x=y?-2y+k(y21)@ ソーx=(x+y)(x-y)-2(x-y) (x-y)(x+y-1)=0 の, D-2 から したがって A x21, y21であるから x+yー121 よって,求める条件は, x=x?-2x+kすなわち「x-3x+k=0 るから y>1 がx21の異なる2つの実数解をもつことである。B g(x)=x?-3x+kとし, g(x)=0 の判別式をDとすると [1] ゆえに、xーy 放物線とx軸がx21の 範囲の異なる2点で交わる条 件と同じ。 B D>0 から よって 9-4k>0 ゆえに kく 9 3 4 ソ=g(x) 3 [2] 放物線 y=g(x) の軸は直線×3D;で, 1<号である。 2 2 |こ [3] g(1)20から 12-3·1+kNO よって、k22、 の 9 0 x 3, ④の共通範囲をとって 2Sk< 4 2

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