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数学 高校生

写真の右側の「つねに正か、つねに負か」は間違い!! が、なぜ間違っているのかわかりません。どなたか説明をお願いします。

10 極値をもつ条件 - aを実数とする.関数f(z)= ax+cos.z+ -sin2.rが極値をもたないように, aの値の範囲を定 2 めよ。 (神戸大·理系) 微分可能な関数が極値をもつとき の解の前後でf'(x)が符号変化しなければ極値をもたない. 極値をもたない条件は,f'(x)が符号変化をおこさない(つねに0以上, またはつねに0以下)こと である。 文字定数を分離してとらえる場合 符号は,曲線y==g(z)と直線y=aの上下関係で判断することができる。y=g(x)がy=aの下側にあ ればf(z)>0, 上側にあればf'(z)<0である。このように, 文字定数aが分離できれば, 定曲線 y=g(x)と, x軸に平行な直線y=aとの上下関係を調べればよいので, とらえやすい。 f'(x)30であることのみに注目してはいけない. f'(z)=0 f'(x)の符号がa-g(z)の符号と同じになるとき, f'(z)の 「解答量 1 -sin2.r 2 f(z)=ar+cos.z+ . f'(z)=aーsin.r+cos2.r=a-(sinz-cos 2.r) f(x)が極値をもたない条件は, f'(z)がつねに0以上か, f'(z)がつねに0以下であること 0 合f(z)が符号変化しない, が条件。 なお,「つねに正か, つねに負」は 間違い!!なので,要注意 である。 g(z)=sin.z-cos 2.r とおくと, なんで?? 9 g(x)=sin.r-(1-2sin?z)=2{( sin.z+ 8 この範囲にy=g(x)がある。 -1Ssin.r<1であり, sin.z=1のときg(x)は最大となり, g(x)=1-(1-2)=2 であるからg(z)の取り得る値の範囲は, 49 a リ=a 2 9 号()6=- 0 f(x)=a-g(xr)であるから, ①となるaの範囲は, 9 または 2<a 8 aS- 010 演習題(解答は p.59) f'(x)の符号変化の回 数を調べる。aを分離す るが、完全に分離しない 方がよい。 の極大値と極小値のそれぞれの個数をa 22-1 I-a aを正の定数とするとき, 関数f(x)= の値によって場合分けして答えよ。 (滋賀県立大) A5 9|8

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数学 高校生

平均値の定理の問題です。 (2)の下線の部分は何を確認しているのか分かりません。 教えて下さい。

(1) 関数 f(x) = x° の区間 [1, 4] に対して, 平均値の定理を満たす定数 cの値を求めよ。 1 (x>0)において, a, hを正の定数とするとき (2) 関数 f(x) = x 平均値の定理 f(a+h)= f(a)+hf'(a+0h), 0<0<1 を満たす0の値を求めよ。 定理の利用 平均値の定理 f(x) が2つの条件の, ①を満たすことを確認する。 閉区間(a, b]で連続 開区間 (a, 6)で微分可能 関数S(x) が Y y=S(x)/ 章 f(6) -f(a) b-a =f"(c), a<cくb を満たす実数cが存在する。 し(1の傾き) = (1,の傾き) となるcが、 aとbの間に存在 6 Action》平均値の定理は, 連続微分可能な区間で考えることに注意せよ 回 (1) f(x) = x° は区間 [1, 4] で連続であり, 区間 (1, 4) で 微分可能であるから, 平均値の定理により 6 x =f(c)… 1<c<4 4-1 を満たすcが存在する。 f'(x) = 3x° であるから,① より c° =7 であり,1<c<4 より (2) a>0, h>0 であるから, 関数 f(x) は区間[a, a+h] で連続,区間(a, a+h)で微分可能である。 64-1 0 21 = 3c° = 3c 3 42く、7<3 f(x)の定義城は x>0 c= 0 また,f'(x) = 1 であるから,(*)より 11 1 1 0<0<1 S(a+Oh)- (a+ Oh)° を満たす0が存在する。② を整理すると a+h (a+ h) a y= h h より a(a+h) (a+ Oh)? = a(a+h) (a+ Oh)° a+0h>0 であるから a+Oh = Va(a+ん) -a+/d+ah 0= ある h>0 より(*)を満たす0は 0 a a+0h a+h x h 167 (1) 関数 f(x) = /x の区間 [1, 9] に対して, 平均値の定理を満たす定数c の値を求めよ。 h=0 (2) 関数 f(x) = x° において, 例題167 の(*)を満たす0について, lim@ の値を求めよ。ただし, aキ0, h>0 とする。 311 → p.315 問題167 5年3接線と法線,平均値の定理

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数学 高校生

数Ⅲ微分について 矢印のところの過程が分からないので教えてください。

考え方(1) 2k,Ca=1·,Ci+2* C2+… …+n*,Cn である.(1+x)”の展開式をとのように 364|第5章 微分法 Columin 「ラ Check 例題 169 微分の利用 +Cnx” を用 (1) (1+x)" の展開式(1+x)"=»Co+»Cix+»C2x?+ n xの いて,こ,Ca の値を求めよ. ただし, nは自然数とする 立つ。 (u2 k=1 o n=1 よ。 ただし,x|<1 のとき lim nx"=0 は用いてよい。 YOO (こ。 で n→0 (20Fxnia k=1 変形すれば,この右辺の形になるか考える。 (2) まず部分和を考える。(右辺)=x+2x°+3x°+… x(1+2x+3x°+ レ。 えると,( )内は (1+x+x°+x°+……)を微分した形になっている。 (L 解答(1)(1+x)” の展開式の両辺をxで微分すると, n(1+x)"-1=0+,C.·1+»C2*2x+… ……+,Cr'nx7-1 J入力 nCk は定数 …D のにx=1 を代入すると, n-2"-1=1,Ca+2,C2+3·»C3+ +nC 右辺をとを用い =2C。 て表す。 k=1 よって, こ&,C=n-2"-1 k=1 (2) xキ1 のとき, 1+x+x°+ +x"= xn+1-1 この両辺をxについて微分すると, x-1 初項1,公比x, 項数n+1の等比 1+2x+…………+nx"-1= 数列の和 n+1 (x-1)? nx rn+1 両辺にxを掛けて, (x-1)? x+2x°+…………+nx"=1nx"*2_(n+1)x*+1 (x-1)? Enx"=lim (x+2.x°+· よって, n=1 +nx") n→ 0 Ean=lim S rn+2 =lim n=1 カ→ 0 n+1 (x-1)? n→0 Ix|<1 のとき, x (x-1)? lim nx"+2 n→ 0 =lim nx"x=0 こ n→ 0

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