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数学 高校生

マーカー部分で言われていることがよくわかりません

(1) 関数y=f(x) はx=αで極大値, x=B で極小値をとる。2点(α, fla)), Session 1 320 重要 例題205 3次関数のグラフの対称性 O0000 f(x)=x°-9x°+15x+7 とする。 まと (6, f(B))を結ぶ線分の中点 M は曲線y=f(x) 上にあることを示せ (2) 曲線y=f(x)は, 点Mに関して対称であることを示せ。 め 3次関数 基本 201,202 (x)= p.321 まとめ、 指針> 曲線 y=f(x) が点 A(,f(b)) に関して対称であるための 条件は,曲線上の 任意の点P(x, y) に対し A に関して点Pと対称な点P'(X, Y) が曲線上にある ことである。 ると, Ps) A P'(X,Y) 解答 (1) f(x)=3x°ー18x+15 =3(x-1)(x-5) f(x)=0 とすると x 1 5 0 0 14 [2} L f(x)/ 極大 14 極小 -18 x=1, 5 こ 増減表は右のようになる。 [3] L ゆえに,点Mの×座標は 1+5 =3, y座標は 14-18 2 =-2 2 -18 f(3)=-2 であるから,点Mは曲線ソ=f(x) 上にある。 (2) 点M に関して, 曲線y=f(x)上の点(x, y) と対称な点の f 座標を(X, Y)とすると -3, -ー2 y+Y x+X =-2 したがって x=6-X, y=-4-Y の この例題は,下の検討の2 点(x, y) は曲線y=f(x) 上にあるから y=x°-9x°+15x+7 のを代入して -4-Y=(6-X)°_9(6-X)+15(6-X)+7 整理すると これは,点(X, Y)が曲線y=f(x)上にあることを示す。 ゆえに,曲線y=f(x) は, 点Mに関して対称である。 の場合にあたる。実際に b -9 3 3a 3-1 Y=X°-9X?+15X+7 であるから、Mのx座標は3 となり,対称点のx座限と一 致している。 検討)3次関数のグラフの対称性 一般に,3次関数f(x)=ax°+bx°+cx+dについて, 次のことが成り立つ。 [] y=/(x)のグラフは, グラフ上の点M(- パ-)に関して対称。 3a [2] 極値をもつならば, 極大 極小となる点を結んだ線分の中点が M 参考 K

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数学 高校生

下の赤線になる理由が分かりません 1対1対応の問題です

11 面積-3次関数どうし一 11)く 12) kを定数とし,f(z)=z°+z°-4kz+6k?, g(z)=2°+2z-3k とおく、2つの曲線y=f(z)とy=g(z)が相異なる2点で交わっているとき,これらの曲線で囲 まれた部分の面積をS(k)とする。 (1)2つの曲線y=f(x)とy=g(z)が相異なる2点で交わるためのkの条件を求めよ. (2) S(k)を求めよ。 (3) S(k)が最大となるkの値を求めよ。 い (阪府大·経) 3次関数どうしで差が2次式の場合 境界が3次関数であっても, 差(被積分関数)が2次になると, 公式(ェーa)(zー8)dz=--(B-a)° 1 ……★ が使えることがある.2曲線で囲まれた面積を求 6 める場合で,交点が2個だけのときはこの形にならないかをまず考えよう。 ■解答 解 (1)f(z)-g(z)=z?-2(2k+1)ェ+6k?+3k y=f(x)とy=g(z)の交点のェ座標は①=0 の解だから, ①=0が異なる2 実解をもつための条件, すなわち判別式を考えて, 番 外の髪 (2k+1)?-(6k?+3k)>0 (2k+1)?-3k(2k+1)>0 合DI4>0 Ka くん<1 2 (2) kは(1)で求めた範囲にあるとし,このときの D=0 の2解を a, B(a<B)とする。α<z<Bのとき ①<0であるから,この範囲でg(ェ)>f(x)であり, 図1 9=g(x) S(k)=g(z)-f(z)} da=["(-0)da o --(ェ-a)(ェーB) dz=-(B-a)®………® リ=f(x) B 合公式★を用いた. D=0 を解くと 合求めるものは図1の網目部の面 積だが,これは図2の網目部の面 積と等しい、 図2 =2k+1±V(2k+1)?-(6k?+3k) =2k+1±/(2k+1)(1-k) て =2k+1±/-2k?+k+1 となるので,B-a=2/-2k?+k+1 であり, このとき の-(-24+k+1) リ=f(x)-g(x) 3 (2) 3 (3) -2k?+k+1が最大となるんを求めればよい。 12 日=26?+k+1=-2(k- 4 9 より,k= 8 1 合ー小 4 -<ん<1を満たす。 ○11 演習題(解答は p.158) 2 る W

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数学 高校生

マーカー部分の計算方法が分かりません

3次方程式f(x)=0 の異なる実数解の個数と極値の関係をまとめると, 次のようになる。 ソ=f(x)のグラフとx軸の共有点のx座標 に注目。 |3次方程式x-3a’x+4a=0 が異なる3個の実数解をもつとき, 定数aの値の範 基本 例題219 3次方程式の実数解の個数 (2) 337 OOOOの 囲を求めよ。 方程式子(x)=0の実数解 評の個数を 超わか3!3次料の実教解の昭和薬大)本216) (消224 演習 223 基本218 演習 224 数の彼2分まが28 座標 極大 3次方程式f(x)=0 が異なる3個の実数解をもつ ーリ=f(x) のグラフが x軸と共有点を3個もつ (極大値)>0 かつ(極小値)<0 (極大値)× (極小値)<0 y=f(x) ソ=a x 3次関数では (極大値)>(極小値) 極小 台 E =2x-6x+3 解答 fx) =x°-3a*x+4aとする。 3次方程式f(x)=0が異なる3個の実数解をもつから, 3次関 数f(x)は極値をもち,極大値と極小値が異符号になる。 ここで、f(x) が極値をもつことから, 2次方程式f(x)3D0 は 異なる2つの実数解をもつ。 f(x) = 3x°-3a°=3(x+a)(x-a) F(x)=0 とすると このとき,f(x)の増減表は次のようになる。 a>0の場合 4(極大値)>0, (極小値)<0 0 の実数解 y=f(x) の個数に x=±a よって aキ0 4a=0のとき, と なり極値をもたない。 x)= ブラフ, a<0の場合 ーa Aaの正負に関係なく, x a x a ーa 2個, 個 っる。 x=a, -aの一方で極大, 他方で極小となる。 0 0 0 f(x)/極大 極小/ f(x)|/極大 極小 / L(-a)f(a)<0から (2a°+4a)(-2α°+4a)<0 (極大値)×(極小値) すなわち =f(-a)f(a) 4a°(a°+2)(a°-2)>0 a-2>0 4(a?+2)>0 であるから 4(a+/2)(a-/2)>0 式では、 える。 したがって a<-/2, V2<a Aaキ0 を満たす。 検討)3次方程式の実数解の個数と極値 2 実数解が2個 極値の一方が0 ③ 実数解が3個 極値が異符号 3個。 0 実数解が1個 極値が同符号 または 極値なし h n B f(a)f(B)<0 『(a)f(B)=0

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