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数学 高校生

解答の12行目の❗️がついてるところで意味は理解できるのですが答えにu≠0はいらないんですか? 教えて欲しいです!

342 00000 f(x)=x-xとし、関数y=f(x)のグラフを曲線C とする。 点 (u, v) を通る曲 演習 例題224 3本の接線が引けるための条件 (2) [類 鹿児島大] 基本 219, 演習 223 |線の接線が3本存在するためのu, vの満たすべき条件を求めよ。 また、その 条件を満たす点(u, v) の存在範囲を図示せよ。 指針 前ページの演習例題223と考え方は同様である。 ① 曲線C上の点 (t, f(t)) における接線の方程式を求める。 2 ① で求めた接線が,点 (u, v) を通ることから,t の3次方程式を導く。 ③② の3次方程式が異なる3個の実数解をもつ条件を, u, vの式で表す。 解答 f'(x)=3x2-1であるから, 曲線C上の点の座標を(t, f(t)) とすると,接線の方程式は すなわち y-(t³-t)=(3t²-1)(x−t) y=(3t2-1)x-2t3 v=(3t²-1)u—2t³ この接線が点 (u, v) を通るとすると よって 2t3-3ut2+u+v=0 (1) 3次関数のグラフでは、 接点が異なれば接線も異なる前ページの検討 参照。 ゆえに,点(u, v) を通るCの接線が3本存在するための条件 は,t の3次方程式 ① が異なる3個の実数解をもつことである。 よって, g(t)=2t3-3ut'+u+vとすると, g(t) は極値をもち, 極大値と極小値が異符号となる。 g'(t)=6t²-6ut=6t(t-u) であるから u0 かつg(0)g(x)<0 g(0)g(u) < 0 から (u+v)(-u³+u+v) <0 (2) ②でu=0 とすると20となり,これを満たす実数 vは存在 しない。ゆえに,条件u≠0 は ② に含まれるから、求める条件 は ② である。 [u+v>0 ②から よって -u³+u+v<0 u+v<0 =u³+u+v>0 [v>_u \v<u²³-u ...... または <-u または [v>u³_u したがって,点 (u, v) の存在範囲は 右の図の斜線部分。 境界線を含まない。 ✓3 0 3 2√3 9 2√3 9 (02/0₂ √3 3 ◄y-f(t)=f'(t)(x−t) 1125 I p.337 の例題219 参照。 g' (t)=0 とすると t=0, u u=0のとき, t=0,uの うち一方で極大,他方で極 小となる。 v=uuのとき v=3u²-1 0 とすると √√3 3 u=± √3 u=± 03 のとき LES & HI (複号同順) = 2√3 9 直線v=-uは曲線Cの 原点Oにおける接線。

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数学 高校生

数2bの三次関数の問題です。 解答の[3]でx=1となる理由がわかりません。教えてください

354 0000 基本 例題 223 係数に [類立命館大] 基本 219 重要 224 aを正の定数とする。 3次関数f(x)=x-2ax²+ax 0≦x≦1における最大 値M(α) を求めよ。 指針 文字係数の関数の最大値であるが, p.350 基本例題 219 と同じ要領で, 極値と区間の 端での関数の値を比べて最大値を決定する。 f(x) の値の変化を調べると, y=f(x)のグラフは右図のよう になる(原点を通る)。 ここで, x= 満たすx (これをαとする)があることに注意が必要。 以外にf(x)=f(01/3)を よって、1/31a ( 1 / <a) カ が区間 0≦x≦1に含まれるかどうか 3' で場合分けを行う。 ★ f'(x)=3x²-4ax+a²= (3x-a)(x-a) 解答 f'(x)=0 とすると ...... X 3' a>0であるから, f(x) の増減表は次のようになる。 x= a 3 x= x = 1/3であるから a f'(x) + 0 f(x) 極大 極小 x= 10²K (x - ²)²(x-132-a)=0 4 a x-2ax2+ax- -a³=0 27 0 + x=1/3以外にf(x) = 12/10 を満たすxの値を求めると, 4 f(x)=27から [1] 1</03 すなわちa>3のとき f(x)はx=1で最大となり M(a)=f(1) ... (0) ここで,f(x)=x(x2-2ax+α²)=x(x-a)^ から(* 曲線 y=f(x) と直線 y= √(3)=3(-²a)² = 247ª², ƒ(a)=0 点において接するから、 よって, f(x) の 0≦x≦1における最大値M (α) は, 次のよ うになる。 0 (0) TEXT -a²-2a+1 - 最大 1 YA まずは,f'(x)=0 を満た すxの値を調べ、 増減表 をかく。 <a > 0 から 0< <a 3 0 1-2a 1 - a 435|34|3| a 3 で割り切れる。 このこと を利用して因数分解する とよい。 a a² 5 9 a ax 4 4 a² X= 4 -a 0 3 の 0 WA <指針_ ★の方針。 [1] は区間に極値をとる xの値を含まず, 区間の 右端で最大となる場合。 [2] 3 sas3のとき, 日本 f(x)はx=1/03 で最大となり M(a)-1(²) 練習 ③223 [3] 0<a<1 < 1 すなわち 0<a<2/2のとき, f(x)はx=1で最大となり M(a)=f(1) 以上から 0<a<20 3 <a のとき osus3のとき x=- M(α)=f(1)=α²-2a+1 - 2a 3.1 -=-²/3-a [3] y 27 a³ 43 4 11 1/30) = 12/27 となる。 a³ a²-2a+1 40 g 3 M(a)= a 47a² 3次関数の対称性の利用 場 1.34 の参考事項で紹介した性質 ③3 を用いて、f(x)=227" を満たす x = 01/3以外の の値を調べることもできる。 2つの極値をとる点を結ぶ線分の中点 (つまり, 変曲点)の x座標は MAALILL aは正の定数とする。 関数f(x)=- 2 xx [2] は区間に極大値をと るxの値を含み, 極大値 が最大値となる場合。 x [3] は区間に極大値をと るxの値を含むが、 区間 の右端の方が極大値より も大きな値をとり、 区間 の右端で最大となる場合。 よって、12/3a-13-a-f3a-1/3 . at 1/3=12/24から、 =a- a a+ <f(1)=1-2a・12+α².1 =a²-2a+1 なお, p.344 で紹介した性質を用いる方法は, 検算で使う程度 としておきたい。 + may y=f(x) O x33 +=ax²-2ax+αの区間 0≦x≦2 3 p.368

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数学 高校生

赤の下線を引いた部分がなぜそうなるのか教えて下さい!(><)

練習 3次方程式x+3ax²+3ax+α²=0が異なる3個の実数解をもつとき、 定数αの値の範囲を求め ③ 219 よ。 f(x)=x+3ax²+3ax+α 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。 f'(x)=3x2+6ax+3a=3(x2+2ax+a) f(x)=x³+3ax² +3ax+a³ とする。 f'(x)=0の解 は求めることができない から,f'(x)=0 の解をα, f(x) が極値をもつから, 2次方程式 f'(x) = 0 は異なる2つの B (α<B)として, 解と係 実数解をもつ。 数の関係を利用。155 ゆえに,x2+2ax+a=0の判別式をDとすると D>0 D ここで -=a²-1•a= a(a−1) 4 よって, a(a-1) > 0 から a<0, 1 <a ① このとき, x2+2ax+α=0の2つの解を α, β(α<β) とすると, f(x) の増減表は次のようになる。 x a f'(x) + 0 f(x) 極 ... 20 + 極小 > ゆえに f(a)f(B) <0 ここで, 解と係数の関係により a+β=-2a, aβ=a よって 割ると,商はx+α, 余りは2α(1-a)x+α² (a-1)であるから f(x)=(x+a)(x2+2ax+a)+2a(1-a)x+a²(a-1) =(x+a)(x2+2ax+a)+a(a-1)(a-2x) f(a)f(B)=a(a-1)(a-2a) xa (a-1)(a-2β) =a^(a-1)^{a²−2(a+B)a+4aB} =a²(a-1)²(a²-2-(-2a)-a+4.a} =a²(a-1)²×a(5a+4) ①のとき, a' (a-1)'>0であるから, f(a)f(B) <0より a(5a+4) <0 |HINT ゆえに1<a<0. ② 5 // <a<0 ① ② の共通範囲を求めて 東習 次の不等式が成り立つことを証明せよ。 ■20 (1) x>1のときx+3>3x 数学Ⅱ 213 また,f'(a)=f'(B)=0 を利用するために、f(x) を 1/13f'(x) f(a)(B)の次数を 下げるため。 極大値 a (2) 3.x+1≧4x3 y=f(x) B x 極小値 ←x=αで極大値f(α), |x=βで極小値f(β) を とる。 ←f'(a)=f'(B) = 0 から a²+2aa+a=0, B2+2aß+α=0 ←a+b=-2a, aβ = a 6章 練習 微 分

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数学 高校生

数IIの微分です。 考え方のところで言っている意味は理解出来ているつもりなのですが、解答では四角で囲った不等式が省かれたように感じます。増減表が負のみになるパターンでは間違った答えが出てしまうのでしょうか?また、(1)の解答にある、「x2の係数が正より・・・」の文はどういう... 続きを読む

Check 例題 206 極値をもたない条件 関数 f(x)=2x+kx2+kx+1 について,次の条件を満たすようにんの 値の範囲、またはkの値を定めよ. (1) 極値をもたない (2) x=1で極小値をもつ 考え方 (1) 関数 y=f(x) が次のようになればよい. 極値をもたない (単調増加 (減少) する) つねにf'(x) ≧0 またはつねにf'(x) ≧0 つまり,f'(a) = 0 を満たす x=α が存在するが, x=α の前後の f(x) の符号は正 (負) で変化しない. または,f'(a)=0 を満たす x =α が存在せず, つねにf'(x)>0 (f'(x)<0) 解答 f(x)=2x3+kx2+kx+1 より, f'(x)=0 の判別式をDとすると, (1) f'(x) の x 2の係数が正より, 極値をもたないのは, つねにf'(x) ≧0 のとき, つまり, D≦0 のときであ る. よって, (k-6)≧0を解いて, 0≤k≤6 (2) y=f(x) x=1で極小値をもつのは、 f'(1)=0 となり,さらに, x=1の前後で、 x<1のとき f'(x)<0 かつ x>1 のとき f'(x)>0 となるときである. ①より, f'(1)=6.1°+2k1+k=0 (千葉工業大) 8 xC a y' +0 y 7 f'(x)=6x2+2kx+k 1/2=b-ac 1241=k-k=k(k-6) y' y A ・① D=0 Vo a D<0 4 f'(x)=0が重解をも つか実数解をもたない 場合,f'(x)≧0である から, www XC 7 符号の変化 なし Co

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