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数学 高校生

この微分の単元の問題で、(ii)において解答では0<√a<1と√a≧1で場合分けされているところを、0<√a≦1と√a>1で場合分けして解いたのですが、これは間違っていますか?

382 第6章 微 分 法 Check 例題 213 最大·最小の応用2 小 大島 ○OSxs1 において、 関数 f(x)=ーx"+3ax (a lは定数)の最大値を並 めよ。 考え方 の値によって関数が変化するので, 場合分けをする。 関数の最大、最小を調べるには、極値と区間の両端で の値を比べればよかったので、 場合分けのポイントは, 極値と区間の位置関係である。 この場合,極値が区間 に含まれるかどうか考えればよい。 m m w へ 『(x)のグラフを考え ると, 『(x)=-x+3axより, S(x)=-3x"+3a=-3(x°-a) (i) aK0 のとき ーa20 より, であるから、 よって,つねにf'(x)<0 より, f(x) は単調減少する。 したがって、右の図より, x=0 のとき,最最大値 f(0)=0 (i) a>0 のとき f(x) =-3(x+Va)(x-Va) f(x)の x20 での増減表 は右のようになる。 (ア) 0<Va<1 つまり, 0<a<1のとき 区間 0Sx<1 の中に x=Va が入るから,右の図より, x=Va で極大かつ最大となり, 最大値 f(Va)=2a/a 解答 x-a20 ●3(x-a)S0 a<0 a=0 Y4 x 最大 グうつが 0 1 x 3a-1 a>0 A x 0 Va 0 x=Va と x=-a f(x) 0|||極大 で極値をとるが, 0Sx<1 の区間に x=-a <0 が含まれ ることはないので, x=Va のみ考える。 (ア) 極値が区間に含ま 2ava 最大 0 Va l\x 3 )az1 つまり, れる場合 1 のとき 区間 0<x<1 で f'(x)20 より,単調増加するので, 右の図より,x=1 のとき, 最大値 f(1)=3a-1 (i), (i)より, 求める最大値は, a<0 のとき, 最大 (イ)極値が区間に含ま 3a-1 れない場合 |0</a<1, (a2l 0 1Va x の辺々を2乗して, 0<a<1, a21 ト<D 0<a<1 のとき, 2a/a a21 のとき, 3a-1 メ Focus 極値が区間に含まれるか含まれないかで場合分け 補翌 0Sr<1 において 開粘

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数学 高校生

(2)の問題の回答のところでなぜ(p+a➖1)個になるんでしょうか?

1 約数と倍数 Check OA3 互いに素な自然数の個数 431 題 243 nを自然数とする. mSnでmとnが互いに素である自然数mの個数 をノカ)とするとき,次の問いに答えよ、 D f(15) を求めよ、 (2) S(ba)を求めよ、ただし、p, qは異なる素数とする。 (3) f(が)を求めよ、ただし, pは素数, kは自然数とする. (名古屋大 改) 33 は、 とに 照) え方(1) 15=3·5 であるから, f(15) は,15 以下の自然数で15と互いに素,つまり,3の倍 数でも5の倍数でもない自然数の個数を表す。 19) カとqは異なる素数であるから, pq と互いに素である自然数は,pの倍数でもqの 倍数でもない自然数である。 (3) がと互いに素である自然数は, かの倍数でない自然数である。 (1) 15=3·5 であるから, 15 と互いに素でない自然数, すなわち, 3の倍数または5の倍数であり,15以下の否定「互いに素でな 自然数は,3,6,9, 12, 15, 5, 10の7個である。 よって,15 と互いに素な自然数の個数は, f(15)=15-7=8 「互いに素である」の して れな い」を考える。 このf(n)をオイラー 関数という. (か.432 Column 参照) (2)か, qは異なる素数であるから, pqと互いに素でな い自然数,すなわち, かの倍数またはgの倍数であり, pg以下の自然数は、p) bの倍数 1·6, 2·p, …; (q-1)か, p加の@個 gの倍数 1·q, 2.q, …, (カー1)q, pgのか個 pqの倍数 pq より, (1)を一般的に考える。 p=3, q=5 としてみ ると見通しがよくなる。 pq-p=q(個) | pq-q=p(個) の1個 (q+カ-1)個 よって,pg と互いに素な自然数の個数は, 『(bq)= pq-(q+カ-1) -0 1 (3-8- 08n = g-カ-q+1==(カ-1)(q-1) D, kは自然数であるから, が以下の自然数はが、 ド 個ある。 かは素数であるから,が以下の自然数でかの倍数 は全部で, したがって, お志 S お米 がーカ=が-1(個) k-1 第8章 F(か)=がーが 50 Focus いに素である自然数の個数は,補集合の考えを利用せよ 合5 大はマお 脂 T次の問いに答えよ,ただし, pqは異なる素数

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数学 高校生

緑線が引いてある行 なぜこんな断りを入れてなければいけないのかが分かりません

ひfws br 第4章 関数の極限 Check 例題 121 分数関数のグラフと直線 たを0でない定数とするとき, 直角双曲線 y= と直線 y=k(x+2) x との共有点の個数を調べよ。 2点で交わる 接する 共有点はない 考え方 分数関数と直線の方程式か らyを消去して、 xについ ての2次方程式を作る。 次に、この2次方程式の判 別式を調べればよい。 その際に右のようなグラフ をかいて、ある程度推定し ておくことも大切である。 0 共有点2個 D>0 共有点1個 D=0 共有点0個 D<0 1 解答 ノ=ー, y=k(x+2) より, yを消去して, x 両辺にxを掛けた ニ=k(x+2)…① kx°+2kx-1=0 ①' x xキ0 に注意する。 のは x=0 を解にもたないから, ①と①'の解の個数は 一致する。 D Dの判別式をDとすると, kキ0 より、 2次方程式であ =°+k=k(k+1) D>0 つまり, より, k<-1, 0<k のとき, 2点で交わる。 D=0 つまり, kキ0 より, k==-1 のとき, 接する。 D<0 つまり, より,-1<んく<0 のとき, 共有点はない。 よって, 共有点の個数は, kく-1, 0<kのとき, k=-1 のとき, -1くkく0 のとき, y=k(エ k(k+1)=0 2個 1個 0個 y=& Focus 共有点の個数は, 漸近線に注意せよ 注》例題121 では, すでに kキ0 という条件が与えられているので検討しなくても いが,kキ0 が与えられていない場合は, 分数関数の漸近線(この場合直線 ソ=0) と直線が一致する場合に注意する, ここではk=0 のとき, 直線は y= 1 り,y= の漸近線となるから, 分数関数とは交わらない。 1 kを定数とするとき, 分数関数 v=- 121 ** 共有点の個数を調べよ。 練習 x+

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数学 高校生

どう変形すればできるのか分かりません

Check 例題 294 漸化式 an+1°=par" a=2, an+i°=4aパで定義される数列 {an} の一般項 an を求めよ。 第8章 考え方 漸化式が an+i? や aポ などの累乗の場合や, anに がついている場合, an+1Qnのよ うな積の場合は, 両辺の対数をとるとうまくいくことが多い。 ここでは, aの係数 4(=D2°) に着目して,底が2である対数を両辺にとると, log2an+i°=log2(4an")=log24+log2a,° より, 21og2an+1=2+31og2am ここで, log2an= bm とおくと, 26n+1=36m+2 となり, 例題291 の形の漸化式となる。 解答 a1=2>0, an+1°=4a。より, すべての自然数nに対して, an>0 下の注》参照 an+1°=4a。について, 底2で両辺の対数をとると、 log2an+1°=log24a" 21og2an+1=log24+31og2an より, 21og2an+1=3log2an+2 log2an= bn とおくと, 26n+1=36n+2 3 したがって,bn+1= 6n+1 より,これを変形すると, bn+1+2=;(bn+2) 3 2 …D 特性方程式 ここで, bi+2=log2ait2=log22+2=3 3 α=;a+1 を解くと、 のとb+2=3 より,数列{bn+2} は, 初項3, 公比 3 の Q=-2 32-1 等比数列だから,一般項は, bn+2=3() b、=-2- 3"-2" 27-1 37 2カ-T-2= 37-2" 27-1 すなわち, 37-27 よって, bn=log2Qn=- より, an=227-1 Focus 漸化式 an+1°=ba"は両辺の対数をとる 注》「a=2, an+1°=4a,° のとき,すべての自然数について an>0」 について, a2=4a°=4·2°=32 より, az=±4/2 仮に az=-4/2 とすると, af=4a<0 となり, 矛盾する。 よって, az>0 で,同様にすると,すべての自然数nに対して, an>0 がいえる。

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