学年

質問の種類

数学 高校生

227. 記述式でこれらの問題を解くならば、Cを用いた時に (Cは積分定数)と書いた方がいいですか??

基本例題227 導関数 接線の傾きから関数決定 (1) f'(x)=3x2-2x, f(2) = 0 を満たす関数 f(x) を求めよ。 (2) 曲線 y=f(x) が点 (1, 0) を通り, 更に点 (x, f(x)) における接線の傾き 2-1であるとき, f(x) を求めよ。 指針▷ 導関数がわかっているとき,もとの関数を求めるのが積分である。つまり f(x)=f'(x)dx (1) f(x)=f(x)dx=f(x-2x)dx=x-x+C 積分定数 C は f(2)=0の条件で決まる。 このような積分定数の値を決定する条件のこ /d=x√(x)] +// とを初期条件という。 f(x)=x2-1 +A (2) 曲線 y=f(x) 上の点 (x, f(x)) における接線の傾きは C f(x)=f'(x)dx=f(x-1)dx したがって また, 曲線 y=f(x) は点 (10) を通るから 解答 (1) f'(x)=3x2-2x であるから !! f(x)=f'(x)dx=Ş(3x²-2x)dx=x-x+C 2043 f (2) = 0 であるから これを解いて したがって f(x)=x-x-4 (2) 曲線 y=f(x) 上の点(x, f(x)) における接線の傾きは f'(x) であるから f'(x)=x2-1 f(x)=f'(x)dx=f(x2-1)dx したがって ゆえに したがって また, 曲線 y=f(x) は, 点 (1, 0) を通るから ƒ(1)=0 -1+C=0 1 3 8-4+C=0 C=-4 f(x)= (1600) -x+C (Cは積分定数) 3 3 f(1)=0 初期条件 (Cは積分定数) ROVED -x+ 2 3 よってc=1/23 C= 一 検討 一般に,f'(x) の不定積分は 無数にあるが、 定数だけ 違わない。 よって,(1) (2)=0 のよう な条件が与えられると、 定数Cの値が定まる。 (2) 基本226 接線の傾きが-1で与 えられる曲線は無数にある そのうち点 (10) ものはただ1つに定まる。 34 C=1 C=0 0

解決済み 回答数: 1
数学 高校生

225. [2]に増減表がないのは[2]においてf'(x)≧0よりf(x)が単調増加であることがわかったからですか?? ところで、f'(x)>0であれば単調増加と習いましたが、 f'(x)≧0でも単調増加なのですか?? また2つの増減表のx=0のときのf'(x)に0と書い... 続きを読む

を通る た、その 鹿児島大 演習 223 (t) (x-t) 219 参照。 すると き, t = 0, [v[0] 極大,他方で のとき ると √3 3 演習 例題225 不等式が常に成り立つ条件(微分利用) 00000 aは定数とする。 x≧0 において,常に不等式x-3ax²+4a> 0 が成り立つよう にαの値の範囲を定めよ。 のとき 指針>f(x)=x-3ax2+4aとして, f(x)=0 とすると x=0, 2a 求める条件は,次のことを満たすαの値の範囲である。 (1) 「x≧0 におけるf(x) の最小値が正である」 検討 参照。 [1] 2α < 0 すなわち α<0のとき x≧0 におけるf(x) の増減表は右のよう になる。 ①を満たすための条件は したがって a>0 [x≧0 におけるf(x) の最小値] > 0 となる条件を求める。 導関数を求め,f'(x)=0 とすると x=0, 2a 02a の大小関係によって, f(x) の増減は異なる から 場合分けをして考える。 解答 f(x)=x²-3ax2+4a とすると f'(x)=3x²-6ax=3x(x-2a) ①を満たすための条件は 4a>0 これはα<0に適さない。 [2] 2a=0 すなわち α = 0 のとき f'(x)=3x2≧0, f(x)は常に単調に増加する。 f(0)=4a>0 これは α=0 に適さない。 よって a>0 [3] 20 すなわち a>0のとき x≧0 におけるf(x) の増減 表は右のようになる。 ①を満たすための条件は -4a³+4a>0 0 -4a(a+1)(a-1)>0 a(a+1)(a-1) <0 a<-1,0<a<1 ゆえに よって これを解くと 0<a<1 a> 0 を満たすものは [1]~[3] から,求めるαの値の範囲は 0 2a 20 0<a< 1 2a<0 x f'(x) + f(x) 4a A 2a=0 N2N 70 x i0 2a x x f'(x) + f(x) 4a-4a³+4a 7 2a0x 基本220 [注意] 左の解答では, [1] 2a<0, [2] 2a=0, [3] 2a>0 の3つの場合に 分けているが, [1] と[2] を まとめ, 2a≦0, 2a>0 の場 合に分けてもよい。 なぜなら, 2a≦0のとき, x≧0では f'(x)≧0 であるから,x≧0 でf(x) は 単調に増加する。 ゆえに,x≧0 での最小値は f(0) =4a である。 実際に左 の解答の [1] [2] を見てみ ると,同じことを考えている のがわかる。 + a (a+1)(a-1)の符号 0/-1 0 0 < a>0のとき 0<2a a(a+1)>0 ゆえに a-1 <0 としてもよい。 343 6章 38 3 関連発展問題

解決済み 回答数: 1
数学 高校生

225. [2]で、f(x)は常に単調増加する、というのは 「x≧においてf(x)は常に単調増加する」ということですよね? y=x^3は極値は持たないけど単調増加でも単調減少でもないですよね??

t)(x-t) その 鹿児島大 演習 223 道 219 参照。 すると き, t = 0, [u [の] ~極大,他方で引 のとき ると 3 演習 例題225 不等式が常に成り立つ条件(微分利用) 0000 aは定数とする。 x≧0 において,常に不等式 x-3ax²+4a>0が成り立つよう にaの値の範囲を定めよ。 のとき 指針f(x)=x-3ax2+4aとして, 検討参照。 [1] 2a < 0 すなわちα<0のとき (神号同側) [x≧0 における f(x) の最小値] > 0 となる条件を求める。 導関数を求め,f'(x)=0 とすると x=0, 2a 02a の大小関係によって, f(x) の増減は異なる から 場合分けをして考える。 解答 f(x)=x-3ax2+4a とすると f'(x)=3x²-6ax=3x(x-2a) ......... f(x)=0 とすると x=0, 2a 求める条件は,次のことを満たすαの値の範囲である。 「x≧0 におけるf(x) の最小値が正である」 ・・・ (1) ①を満たすための条件は x≧0 におけるf(x) の増減表は右のよう になる。 ① を満たすための条件は したがって a>0 これはα<0に適さない。 [2] 2a=0 すなわち α = 0 のとき f'(x)=3x2≧0, f(x)は常に単調に増加する。 f(0) = 4a>0 4a>0 よって a>0 [ [3] 20 すなわちa>0のとき x≧0 におけるf(x) の増減 表は右のようになる。 ①を満たすための条件は -4a³+4a>0 これはα=0 に適さない。 20 f'(x) f(x) 4a -4a(a+1)(a-1)>0 a(a+1)(a-1) <0 a<-1,0<a<1 ゆえに よって これを解くと 0<a<1 a> 0 を満たすものは [1]~[3] から,求めるαの値の範囲は 2a<0 x 0 f'(x) + f(x) 4a > 2a 0 -4a³+4a 0<a< 1 1 /1 NJ 2a0x + 2a=0 242x-x 16 がx≧0 に対して常に成り立つ - -1 [注意] 左の解答では, [1] 2a<0, [2] 2a=0, [3] 2a>0 の3つの場合に 分けているが, [1] と[2] を まとめ, 2a≦0, 2a>0 の場 合に分けてもよい。 なぜなら, 2a≦0のとき, x≧0では f'(x)≧0 であるから, x≧0でf(x) は 単調に増加する。 ゆえに,x≧0 での最小値は f(0) =4a である。 実際に左 の解答 [1] と [2] を見てみ ると,同じことを考えている のがわかる。 + a (a+1)(a-1)の符号 0 基本220 < a>0のとき a(a+1)>0 0<2a 02ax ゆえに a-1 <0 としてもよい。 1 a 343 638 関連発展問題 6章

回答募集中 回答数: 0