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数学 高校生

このような場合でも極値を持つじゃないですか、 なぜ極値をもつ条件がf'(x)の符号が変わる、異なるふたつの実数解をもつ、判別式D>0になるのでしょうか

288 基本 例題 183 極値をもつ条件・ もたない条件 (1) 関数f(x)=x+ax²+(3a-6)x+5 が極値をもつような定数αのの 範囲を求めよ。ラ (類名古屋大) (2) 関数f(x)=2x+kx2+kx+1 極値をもたないような定数kの値の 囲を求めよ。 CHART & SOLUTION [類 千葉工大 ] (1) 3次関数f(x)が極値をもつ⇔f'(α)=0を満たす x = α が存在し, x=αの前後で f(x) の符号が変わる f'(x) =0 が 異なる2つの実数解をもつ f'(x)=0 の判別式 D>0 (2) 3次関数 f(x) が 極値をもたない⇔ f(x) が常に増加 [または減少] ⇔f'(x)の符号が変化しない 基本 12 ⇔f'(x)=0が重解をもつか実数解をもたない ⇔f'(x)=0 の判別式 D≦0 ①...... 3次 基本 もた 詳し 3次 3 (i) (ii) 解答 0 (1) f'(x)=3x2+2ax+3a-6 f(x) が極値をもつための必要十分条件は, f'(x) の符号が 変化することである。 (1) D>0 y=f(x) よって, f'(x)=0 すなわち 3x2 +2ax+3a-6=0 ① + + が異なる2つの実数解をもつ。 e I ①の判別式をDとすると argo D=α-3(3a-6)=α-9a+18 4 D>0 から (a-3)(a-6)>0 これを解いて a <3,6<a (2) f'(x)=6x2+2kx+k (2) 37 y=f'(x) / D=0| 3 + + X (i) y=f(x) / (ii) f(x) が極値をもたないための必要十分条件は, f'(x) の符 号が変化しないことである。 {=8+1-8-1=(1) よって, f'(x)=0 すなわち 6x2+2kx+k = 0 重解をもつか実数解をもたない。 ②が D<0 ② の判別式をDとすると D=k2-6k D≦0 から k(k-6)≤0 これを解いて + PRACTICE 183® D<0 は誤り。 (1) 関数f(x)=x-3mx²+6mx が極値をもつような定数の値の範囲を求めよ。 (2) 関数f(x)=x+(k-9)x2+(k+9)x+1 (kは定数) が極値をもたないような の値の範囲を求めよ。 ((1) 85 (2) 千葉工大] D:

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化学 高校生

有機化学の問題です。 問二からわかりません。 教えて下さい。

142 <CaHaの構造決定》 千葉大学 | ★★★★☆ | 10分 | 実施日 炭素と水素からなる化合物 A, B, Cは互いに構造異性体の関係にある。 化 合物 A,B,C それぞれについて 5.0 × 10mol を完全に燃焼させたところ,生 成した水の質量は36.0mg, 二酸化炭素の質量は88.0mgであった。 化合物 A お よびBに水を付加させると,化合物Dが共通して得られた。 化合物Cに水を付 加させると化合物Eが得られた。 また、 化合物Eは酸化剤と反応しなかった。 化合物 A, B, Cをオゾン分解すると、 化合物Aからは化合物 F, 化合物Bから は化合物 G と H, 化合物Cからは化合物GとIが得られた。 化合物Fは,工業 的には触媒を用いたエチレンの酸化により製造される。一方,化合物Ⅰは, 工業 的にはベンゼンとプロペン(プロピレン) を出発原料とするクメン法によりフェ ノールと同時に合成される。 (注) オゾン分解とはアルケンをオゾンと反応させた後, 亜鉛で還元することによ 問1 り 二重結合が開裂し カルボニル化合物が 生成する反応である。 R R" R R" C=C C=0 +0=c' 03 R R"" Zo R' R R, R′ R", R" は, 水素原子あるいはアルキル鎖 一般に, 有機化合物の元素分析には図に示す装置が使用される。図の ア ウに使用される物質の名称と働きを答えよ。 試料 ア ウ 乾燥した酸素 ガスバーナー 3 酸化金 不完全燃焼成分を完全燃焼させるため イ塩化カルシウム水を吸収させるため、 排気 ウソーダ灰二酸化炭素を0%収させるため、 □問2 下線部 ① に関して,化合物 A, B, C の分子式を求めよ。 □問3 化合物 A~I の構造式をかけ。 ただし, 立体異性体は考慮しなくてよい。 □問4 化合物A~I のうち, ヨードホルム反応と銀鏡反応の両方に陽性を示す すべての化合物を記号で答えよ。 □問 5 下線部② に関して 化合物Fは下記の三つの反応を組合せて合成されて いる。各化学反応式について, a ~oに当てはまる適切な係数を答えよ。 係 数が1の場合には, 1と書け。 また,化合物 F を生成するこれら三つの反応 を一つの化学反応式にまとめて書け。 aH2C = CH2 + bH2O +cPdCl2dF + e HCl + fPd g Pd+h CuCl₂ → iPdCl + j CuCI k CuCl + ZHCl + moz—>nCuCl2 + oH2O

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数学 高校生

一対一対応数II微分 赤線部になる理由がわかりません💦

7/27 9 接線の本数 関数 y=x-3.xのグラフについて, (1) グラフ上の点(p, が-3p)における接線の方程式を求めよ。 に (2) グラフへの接線がちょうど2つ存在するような点を (a, b) とする. このとき, (a, b)が ( (中央大商/一部変更) 存在する範囲を図示せよ. 接線の方程式 定点 (a, b) から, 曲線y=f(x) に引ける接線 定点を通る接線を求める を求めるには、曲線 y=f(x)の全ての接線を考え,その中で (a, b) を通るも のを求めるとよい。具体的には、曲線y=f(x) 上の点(t, f (t)) における接 線の方程式y=f(t) (xt)+f(t)に(x, y) = (a,b) を代入して、その式 を満たすようなt を求める. これが,接点のx座標である。 実際に代入すると, b=f'(t) (a-t) +f (t)① この式はについての方程式で、 例えば実数解が2個あれば,それらをx座標とする点において, 点(a, b) を通る接線が2本引ける f (x)が3次関数の場合, ①の異なる実数解の個数と, 定点 (a, b)から曲線y=f(x) に引ける接線の本数は等しい (解答の後の注参照). 曲線y=f(x) 上の点 (t, f (t)) における接線の方程式は,傾きf(t)で, (t, f(t)) を通る直線の方程式なので,y=f(t) (xt)+f(t) y=f(x) (a, b) (エ)\ 解答 (1) C:y=3xについて, y'=3ー3であるから,エ=pにおける接線の 方程式は y=(32-3)(x-p)+p-3p (2) (1) の接線が (a, b) を通るとき, y=(3p2-3)x2p3 b=(3p2-3)a-2p³ ∴.2が-3ap2+3a+b= 0 ・① 点 (a, b)を通り Cへの接線がちょうど2つ存在するための条件は、かの3次方 程式①の解がα, α, β (α,Bは実数で, αキβ) となること・・・・・・ ② である (注) (2) f(p)=23-3ap2+3a+b (①の左辺) とおくと, f'(p)=62-6ap=6p(p-a) であるから,②となるのは、 右図より, a = 0 かつ 「f(0)=0またはf (α)=0」 のとき. q=f(p)| B a p YA a0 かつ「3a+b=0または-+3a+b=0」 \ よって, 点 (a, b) が存在する範囲は a B g y=f'(p)(x-p) + f (p) 3次関数の場合, 接線と接点が1 対1に対応する y=x3-3x3(土)ーは 01 一般に3次関数y=f(x)のグラ フに対して引くことができる接 線の本数は,領域ごとに下図のよ +1913.\s (1071 x=0 かつ 「y=-3x または y=x3-3r」 10 x=0におけるCの接線がy=-3であることに注意し て,これらを図示すると, 右図のようになる (ただし, 白丸は除く). y=-3x 2本) y=f(x)/ 注 3次関数の場合, 接線の本数は①の解の個数に等し いが, 4次関数では, 右図のように, 接線1本に対して接 点が2個ある場合があるので, 3本 1本 we 2本/ 1本 (接線の本数)=(解の個数) は一般には成り立たない I) 1本 3本 2本 9 演習題(解答は p.128 ) る.このとき (α,β) の範囲を求め, 図示せよ ただし, α > 0 とする. 曲線y=x6z2上の4つの異なる点における接線が,いずれも点 (α,B) を通るとす (t, f(t)) での接線が (千葉大・理一後) (α, β) を通るとする. 122

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