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数学 高校生

[指針]で 条件f'(x)=|e^x-1| から、f(x)= |e^x-1| dxとすることはできない。とあります。何故出来ないのですか?

重要 例題 131 導関数から関数決定 (2) 00000 | 微分可能な関数 f(x) f'(x)=lex-1 を満たし, f (1) =eであるとき,f(x)を 求めよ。 基本130 |指針 条件f'(x)=ex-1から,f(x) = flex-1/dx とすることは YA できない。まず 絶対値 場合に分けるから x>0のとき f'(x)=ex-1 x<0 のとき f'(x)=-(ex-1)=-ex+1 x0 のときは,A と条件f(1) =eから f(x) が決まる。 しかし, x<0のときは, 条件f(1) =eが利用できない。 そこで, 関数 f(x) はx=0で微分可能x=0 で連続 (p.106 基本事項 1② に着目。 | limf(x) = limf(x)=f(0) を利用して, f(x) を求める。 x+0 -0 + 0 10 y=ex-1 2 3 x>0のとき, ex-1>0であるから 解答 よって f'(x)=ex-1 導関数f'(x) はその定義 f(x)=f(ex-1)dx=ex-x+C (Cは積分定数) から,xを含む開区間で 扱う。 したがって,x>0, f (1) =e であるから e=e-1+C したがって f(x)=ex-x+1 x<0 のとき, ex-1 < 0 であるから ゆえにC=1 ① x<0の区間で場合分け して考える。 f'(x)=-e+1 よってf(x)=f(-e*+1)dx =-ex+x+D (Dは積分定数) ...... ② f(x) はx=0で微分可能であるから, x=0で連続である。f(x)は微分可能な関数。 ゆえに limf(x) = limf(x)=f(0) x+0 ①から ②から よって x-0 limf(x) = lim(ex-x+1)=2 x+0 x+0 limf(x) = lim(-ex+x+D)=-1+D 011X x-0 2=-1+D=f(0 ゆえに D=3 したがって f(x)=-ex+x+3 必要条件。 このとき, lim ex-11から 逆の確認。 p.121 も参照。 x→0 x lim f(h)-f(0) eh-h-1 = lim =0, ん→+0 h ん→+0 h lim (1-1) lim h→-0 f(h)-f(0) h 0114 -e+h+1 h よって, f'(0) が存在し, f(x) はx=0で微分可能である。 =lim =0 ん+0 h limf(e^-1)+1} h--0 h 以上から '(x) = { e e-x+1 (x≧0) OET -ex+x+3 (x < 0) 練習 ④ 131 x>0 とする。微分可能な関数f(x)がf(x)=1/12 を満たし,f(2)=-log2で あるとき, f(x) を求めよ。

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数学 高校生

例えば y=√(1-x^2)の定義域は1≧x≧-1なので、定義域の端であるx=1と-1では微分はできませんよね? 画像1枚目の問題の解答の七行目に[0<x<2πにおいて、]とありますが、0≦x≦2πにおいて としていないのは、x=0,2πにおいてf(x)は微分できないから... 続きを読む

基本(例題 108 関数のグラ 関数 y=4cosx+cos2x(-2x≦x≦2x) のグラフの概形をかけ。 基本 107 重要 109, 110 方 指針 関数のグラフをかく問題では,前ページの基本例題107同様 定義域, 増減と極値, 凹凸と変曲点, 座標軸との共有点, 漸近線などを調べる必要があるが,特に, 対称 性に注目すると、増減や凹凸を調べる範囲を絞ることもできる。 f(x)= f(x) が成り立つ (偶関数)⇔グラフは軸対称 f(x)=f(x) が成り立つ (奇関数)グラフは原点対称 ( 数学II ) 指 解答 この問題の関数は偶関数であり, y = 0, y'=0の解の数がやや多くなるから、 0≦x≦2の範囲で増減 凹凸を調べて表にまとめ,0≦x≦2πにおけるグラフをy軸 に関して対称に折り返したものを利用する。 y=f(x) とすると,f(x)=f(x) であるから, グラフはy cos(- 軸に関して対称である11 y'=-4sinx-2sin2x=-4sinx-2・2sinxCOS X ==4sinx(cosx+1) y=-4cosx-4cos2x=-4{cosx+ (2cosx-1)} =−4(cosx+1)(2cosx−1) 0<x<2πにおいて, y = 0 となるxの値は, sinx = 0 また はcosx+1=0 から x=π y" = 0 となるxの値は, cosx+1=0 または 2cosx-1=0 から π 5 x= π, π 3 3 よって, 0≦x≦2 におけるyの増減, 凹凸は,次の表のよ うになる。(*) 0-xxmil =COS 2倍角の公式。 y=-4sinx-2sin2x を微分。 (*)の式で, COS x+1≧0 に注意。 sinx, 2cosx-1の符号 に注目。 解 π 0 ... π 3 : - y" y 5 2 032 + ↑ 0 + + 0 + -3 53 + 032 π ... 2π 15 + 13 -3-2 - π -27 0 5 ゆえに、グラフの対称性により、求めるグラフは右図。 5 3 125-3 3 2 X 参考 上の例題の関数について, y=f(x) とすると よって, f(x) は 2 を周期とする周期関数である。 f(x+2)=f(x)は、(1) -数学Ⅱ参照。 ← この周期性に注目し,増減や凹凸を調べる区間を0≦x≦2に絞っていく考え方でもよい。 練習 次の関数のグラフの概形をかけ。 ただし, (2) ではグラフの凹凸は調べなくてよい。 108 (1) v=ex²-1

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数学 高校生

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4. 数学ⅠAⅡBC PLAN 100 7. 《放物線の平行移動 解答 (2 (イ) 5 (ウエ) -1 (オ) 4 (カキ) -1 (ケ) 2 (コ) 5 (サ) 4 (ク) 8 (セ) 4 (タ) 4 (シス) 16 ◇◆思考の流れ◆◇ 2次関数のグラフの頂点の座標は, 2次関数を平方 完成することで求められる。 また, 2次関数のグラフの平行移動については, 頂点をどのように移動しているかに注目して考える とよい。 グラフGが点(-2, 3)を通るから 3=2(-2)^+α・(-2)+6 よって b=24-5 このとき y=2x2+ax+2a-5 =2(x+1/x)+2 +2a-5 f(x)=x2+2a-3)x2+3+5 =(x+(a-3))-(a-3)2-a2+3a +5 =(x-(3-a))-2a2+9a-4 よって, y=f(x)のグラフの頂点のx座標は p=3-a > 0 であるからp=3-a<3 [1] 1≦x≦5 におけるf(x) の最小値がf (1) となると き, 軸について 3-1 よって [2] 1≦x≦5におけるf(x) の最小値がf (p) となると き,軸について 135 よって −2≦a≦2 [1] >0であるから0<a≦2 x=p 最小 +2a-5 x=1x=5 =2(x+1)-(量)}+ =2(x+2)-1+20-5 8 よって、頂点の座標は (11/2/103+20-5) 頂点 (1/10,1/202 +20-5)が直線 y=2x+3上に あるから a²+2a-5=2-(-a)+3 [1] のとき,f(1) = 0 とすると -a²+5a=0 a²-5a=0 [2] 最小 x=p x=1 x=5 ⑧⑧ 文字を含む2次関数の最小 a を正の定数とし(x)=x+2(a-3)x+3a+5 とする。 タイムリミット10分 2次関数y=f(x)のグラフの頂点のx座標を とすると,αである。 1≦x5 における関数 y=f(x)の最小値がf(1) となるようなαの値の範囲はイ である。 また、1≦x5 における関数 y=f(x)の最小値がff> となるようなαの値の範囲は as である。 したがって, 1≦x≦5 における関数 y=f(x) の最小値が0であるのはαエ または オ a= のときである。 ▷ p.13 x+(-3)3-10-6att) a²+3at5 -2a²tqu 7+ 24-6-a²-3075 -42+50 7 ≤ 3-a €5 4 a(a-5)=0 42 を満たすαの値は a=5 [2] のとき,f(p)= 0 とすると ゆえに よって 整理すると 2-20a+64=0 a=4,16 -2a2+9a-4=0 1 (a-4Xa-16)=0 2a2-9a+4=0 2 (a-4X2a-1)=0 2 →4→ -1->> 4 -8 1 -25-9€ 2 2:00-2 33-9€5 -9 a=4のとき,Gの頂点の座標は(-1, 1) また y=2x2-12x+15 0 <a≦2 を満たすαの値は 1 a=2 a≤2 -2≤9≤2 21-1 2(x-3)2-3 よって,この関数のグラフの頂点の座標は (3,3) このとき -1+p=3,1+g=3 したがって p=4,g=-4 したがって, 1≦x≦5 における f(x) の最小値が0であ るのは, α5 または α = a=1/2のときである。 2a²-9a+4=0 1.4_8 (za-1)(a-4)=0 1.4 8. 《文字を含む2次関数の最小》 解答 (ア) 2 (ウ) 2 (エ)5 (イ) (オ) 1 (カ) 2 ◎ここを押さえる! - >0のとき 2次関数f(x) =a(x-p2gの axβにおける最小値は,軸の直線x=pの 位置により次のようになる。 [1] 軸が区間の左外(p<α) のとき m = f(a) [2] 軸が区間の内 (αPB)のとき m=f(p) [3] 軸が区間の右外 (S<p)のとき m=f(β) ◇◆思考の流れ◆◇ y=f(x)のグラフの軸の位置は,4の値によって変 化する。 そのため, 軸が区間1≦x≦5 の 「左外」, 「内」 「右外」 のどこにあるかで, f(x) の最小値を とるxの値が決まる。 この問題では,軸の方程式はx=3-4 で, a>0 か ら3-a<3 よって, [1] [2] の場合のみとなる。 ア イ ウ て エ 3224 オ 2 2 2 2 2 2 8/101

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数学 高校生

画像一枚目の増減表には、極小とか変曲点が書き込まれていますが、2枚目の増減表には書き込まれていません。この違いはなんですか? 増減表に、極小とか極大、変曲点とかを必ず書き込む必要があるわけではないと言うことですか?

基本(例題 107 関数 y= x² 1-logx のグラフの概形をかけ。 ただし, lim logx 2 X1X x" DO =0である。 /p.177 基本事項 2, 基本 105, 106 重要 109,110 指針 曲線(関数のグラフ) の概形をかくには の符号 定義域, 対称性, 増減と極値, 凹凸と変曲点、座標軸との共有点, 漸近線 y"の符号 =0 とく lim f(-x) などを調べてかく。 増減 (極値), 凹凸 (変曲点)については,y=0 や " =0の解など をもとに、解答のような表にまとめるとよい。 定義域はx>0である。 1 (分母) = 0 かつ 解答 ・xー(1-10gx) ・2x (数) > 0 x 2logx-3 y' = x4 .3 x 2 ・xー (210gx-3)・3x2 x 11-610gx = x° .6 x 3 y=0 とすると x=ez y=0 とすると 11 x=e6 よって, yの増減, 凹凸は次の表のようになる。 logx=Ax=e^ mil 3 11 x 20 ... e2 e 6 y' y" - 0 +i+ + mil mil + + + 0 極小値 極小 変曲点 (C)2 2e3 y 1 ↑ 5 1- 2e3 11 6e 変曲点 また lim 1-logx x+0 x2 =00, bo (e)² limy = 0, x+0 lim y=0 6 5 6e lim 1-logx =0 x→∞ x2 1 10gxから、 y: x2 x² ゆえに、x軸, y 軸が漸近線であ x→∞のとき る。 5 mil- 1 logx →0 →0, 6e3 以上から,y= 1-logx e2 x2 のグラフ 0 e の概形は,右の図のようになる。 Email -mil 2e3 ■習 次の関数のグラフの概形をかけ。 また, 変曲点があればそれを求めよ。 ただし, (3) 07(5) では 0≦x≦2 とする。 また ズーム UP

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数学 高校生

2枚目の写真は私が解いたものなのですが、模範解答と解き方が違い、その上間違えていました。 私の解き方では解けないのでしょうか? また、解ける場合私の解答の間違っている部分を添削していただきたいです🙇🏻‍♀️

196 基本例題 116 ある区間で常に成り立つ不等式 00000 0≦x≦のすべてのxの値に対して,不等式 x-2mx+m+6> 0 が成り立つよ うな定数mの値の範囲を求めよ。 [類 奈良 基本 82 指針 例題115 と似た問題であるが, 0≦x≦8 という制限がある。ここでは 「0≦x≦8 において常に f(x)>0」 を 「 (0≦x≦8 における f(x) の最小値) >0」 と考えて進める。 CHART 不等式が常に成り立つ条件 グラフと関連付けて考える 求める条件は,0≦x≦8 における f(x)=x2-2mx+m+6のf(x) 解答 最小値が正となることである。 f(x)=(x-m)2-m²+m+6であるから, 放物線y=f(x)の 軸は直線x=m となり,最小値はf(0)=m+6 [1] m<0 のとき, f(x) は x=0 で最小 [1] ゆえに m+6>0 よってm>-6 m<0であるから(*) -6<m<0 ① [2]0≧m≦8のとき, f(x) は x=mで 最小となり、 最小値は ゆえに f(m)=-m²+m+6 -m²+m+6>0 [2] m 0 8x =x2-2x+m+6 (0≦x≦3)の最小値 を求める。 → p.140 例題 82 と 同様に,軸の位置が 区間 0≦x≦8の左外 か,内か, 右外かで場 合分け。 [1] 軸 は 区間の左外 にあるから, 区間 の左端で最小。 [2] 軸は区間内に あるから 頂点で 最小。 [3] 軸は区間の右外 すなわち m²-m-6<0 これを解くと, (m+2)(m-3)<0から -2<m<3 にあるから 区間 0m8 x の右端で最小。 0≧m≦8であるから(*) 0≤m<3 ...... ② [3] 8<m のとき, f(x) はx=8で最小 となり,最小値はf(8)=-15m+70 14 [3] ゆえに, -15m+700からm< 3 (*) 場合分けの条件を 満たすかどうかの確認 を忘れずに。 [1], [2] では共通範囲をとる。 m これは8mを満たさない。 求める の値の範囲は, 1, ②を合わ (*) 0 8 x (S) 合わせた範囲をとる。 せて -6<m<3

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数学 高校生

(2)でaが0以下のときはないんですあ?場合わけがなんでこうなるかわかりません

(1) 関数 y=-2x2+8x+k (1≦x≦4) の を定めよ。 また、このとき最小値を求めよ。 (2) 関数 y=x2-2ax+α-2a (0≦x≦2)の最小値が11になるような止の定数 基本 80 82 重要 86 の値を求めよ。 指針 関数を基本形y=a(x-p)'+gに直し, グラフをもとに最大値や最小値を求め, (2) では, 軸 x=α (a>0) が区間 0≦x≦2の内か外かで場合分けして考える。 (1) (最大値)=4(2)(最小値) = 11 とおいた方程式を解く。 CHART 2次関数の最大・最小グラフの頂点と端をチェック 解答 (1) y=-2x2+8x+k を変形すると y=-2(x-2)^+k+8 YA 最大 k+8--- よって, 1≦x≦4においては, 11 右の図から, x=2で最大値+8 0 1 2 をとる。 ゆえに k+8=4 よって k=-4 A 区間の中央の値は で あるから,軸 x=2は区 4 間 1≦x≦4で中央より 左にある。 最小 最大値を4とおいて、 んの方程式を解く。 このとき,x=4で最小値-4 をとる。 (2) y=x2-2ax+α2-2a を変形すると y=(x-a)2-2a [1] y |軸 [1] 0<a≦2のとき, x=αで 最小値 2αをとる。 実に 11 2a=11 とすると a=- 2 a 2 x これは0<a≦2を満たさない。 -2a ← 最小 [2] 2<αのとき, x=2で 最小値 22-2α・2+α-2a, つまり2-6a+4をとる。[2] -6a+4 α2-6a+4=11 とすると 最小 a2-6a-7=0 a これを解くと a=-1,7 02 x 2 <α を満たすものは a=7 以上から、 求めるαの値は α=7 -2a ● 「αは正」 に注意。 0<a≦2のとき, 軸x=αは区間の内。 →頂点x=αで最小。 の確認を忘れずに。 2 <αのとき, 軸x=αは区間の右外。 →区間の右端x=2で 小 (a+1) (a-7)=0 の確認を忘れずに

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