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数学 高校生

微分係数が存在するかしないかって 右側極限の微分と左側極限の微分が合うか合わないかのみによるという理解でよいですか?

連続で [+] (②) 連続 T 分 ■数 60 関数の連続性と微分可能性 /関数f(x)=x^2/x-2|はx=2において連続であるか、 微分可能であるかを調べ p.106 基本事項 62 検討 [例題] f(x)がx=αで連続limf(x)=f(α) が成り立つ f(x) が x=αで微分可能微分係数 lima+h)-S(α) h オー lim f(x) X 2+0 これらの極限について調べる。 f(x)はx=2の前後で式が異なるから、例えば連続性については、右側極限 20, 左側極限x2-0 を考え,それらが一致するかどうかを調べる。 =limx2(x-2)=0 x-240 lim f(x) x-2-0 =lim{-x2(x-2)}=0 x2-0 また, f(2)=0 であるから lim f(x)=f(2) X-2 よって, f(x)はx=2で連続である。 次に = lim h+0 ƒ(2+h)-f(2) h lim h-0 f(2+h)-f(2) h =lim h→+0 h→+0 =lim(2+h)=4 ya lim h-0 (2+h)³h-0 h (2+h)²(−h)-0 h =lim{-(2+h)"}=-4 h-0 h→+0とん → 0 のときの極限値が異なるから, f' (2) は存在しない。 すなわち, f(x)はx=2で微分可能 ではない。 微分可能連続の利用 f(x)がx=αで微分可能x=α で連続 y=f(x) (2) f(x)= X 0 107 00000 F p.97 基本事項■ が成り立つ。 よって、上の例題のような問題では,微分可能性から 先に調べてもよい(「微分可能」がわかれば、極限を調べなくても 「連続である」という結論を出すことができる)。 また、⑩の対偶「f(x)がx=4で連続でない⇒xaで微分 「可能でない」 も成り立つ。 x 1+2 + が存在する。 4A= を用いて、絶対値をはず A (A20) -A (A<0) ◄f(2+h)-(2+h)²|h|| ん→ +0のとき >0 ん→-0のとき <0 に注意して、 絶対値をは ずす。 練習 次の関数は, x=0 において連続であるか, 微分可能であるかを調べよ。 260 (x=0) (1) f(x)=|x|sinx (x=0) 微分可能 [(1) 類 島根大〕 p.115 EX 48 3 章

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数学 高校生

⑶の最後のシャーペンで囲ったところがなぜそうなるのかわかりません

56 第1章 数列の極限 例題21 a1=4, an+1= 6 (n=1, 2,3,......) で定義される数列{an} について,次の問いに答えよ. (1) 1<a≦4 を示せ. (3) limam を求めよ. 1140 考え方 (1) 数学的帰納法を使う. n=kのとき, 1 <a≦4 が成り立つと仮定して n=k+1 のときも成り立つことを示す. 数学的帰納法と極限 an²+5 6 (2)(1)で示した 1<a,≦4 を利用できるように,Qn+1−1=ℓ 解答 (1) 1<a, ≤4 ・・ ① とおく . (I) n=1のとき, α=4 より ① は成り立つ. (II)n=kのとき, ① が成り立つと仮定すると.. 1<a≦4 より る. (3)(2)で示した不等式を利用して, 例題 17 (p.47) と同様にして極限値を求めればよい。 数学的帰納法で示す。 (2) an+1−1= 21 つまり, 1<ak+1 <4 6 EV EV したがって,n=k+1 のときも ① は成り立つ . よって, (I), (ⅡI)より すべての自然数nについて 1 <a≦4 が成り立つ. 6 an+1 6 よって, 1²+5__a²+5_4²+5 6 6 6 an²+5 VII 6~1 an²-1 6 = (a + 1)(α =1) ここで、1<a≦4より, an+14+1 (2) an+1−1≦22 (an-1)を示せ . 5 6 6 OHA この形つくりたいから (an+1)の方もってくる (an+1) (an-1) ≤=(an — 1) ww 5 an+1−1≤ (an-1) ***** ….... ② (0) a2+5_1 の右辺を変形す 仮定した式について 1.各辺を2乗する。 2.各辺に5を加え 3.各辺を6で割る. 2150 PAR an+1−1 と an-1の 10 関係式にする. 因数分解して次数 下げるのと同時に (a-1)を作る. 各辺に1を加えて で割る. 0.0.9 an-1>0 >1より,

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⑶で右側に小さく書いてある⑵に繰り返し用いるとはどういうことですか? あと最後のlim|an-3|=0でどうしてliman=3になるんですか?

2 例題17 漸化式と極限 (3) ( a=1, an+1=√2a+3 (n=1,2, 3,) ......) で定義される数列{an} について,次の問いに答えよ. (1) 数列{an}が極限値 αをもつとき,α の値を求めよ. (2)(1)のαについて, la,-allan-α を示せ .na (3) lima=α であることを示せ . [考え方] TAN 解答 11-0 P (1) lima=α のとき, liman+1=α であるから, 1140 1148 これを与えられた漸化式に代入して考える. 求めた αが条件に合うか確認が必要 (2) (1)で求めたα を代入し,漸化式を用いて不等式の 左辺を変形する. LAM (3) 実際に lima" を求める. はさみうちの原理を利用する。 21-0 赤客室 ぜったい④ (1) lima=α とすると 漸化式 an+1=√2a+3より 両辺を2乗して, 03/ **$²9 +1 はさみうち使う時 左辺が正って = An 16 S α=-1 は ①を満たさないから, (2), lax+1-31 = √/2a₂+3 -31-01-20 +3-=-3 M/(2a+3)-91 1 √2an+3 +3 ②. lim2(12/3) 12・ n1 → ∞ liman=liman+1=α なので、 1200 12 534 a = √2a+3 ① 11 → 00 α²=2a+3 より, lim|a-3|=0 √2an a=3 -12an -61 ...... a=-1, 2 √2an+3+3 -lan-31≤an-31 3 ここなくす いいたいために 絶対値記よって、lamm-31 / 3 14.31 は成り立つ。 F.DE (3) (2)より10-31≦0/2/31lan-1-31 × ここで、a=1 より 0a-312 (23) 2 An-1 2\n-1 n-1 (²) Ian-2-31 ≤...(3) |a₁-31 ai Coll= = 0 とはさみうちの原理より, **** YA y=x/ J O a2a3 i=1 もどき 120m+3+3 120+3分子の有理化 11 →∞ よって, lima =3 となり、題意は成り立つ 22100 $=0 お二期間 y=√2x+3 無理方程式 (p.98参照) x a²-2a-3=0 (a+1)(α-3)=0 α=-1, 3 が ① を満 たすか確認する. 第1章 特性方程式 みたいにauthous をdとかおいて、 √2a+3≧0より, √2an+3+3≥3 √2an+3+3 101. 1 3 1200) (2)をくり返し用いる. |a-3|=|1-3| =|-2|=2

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数学 高校生

⑶でどうしてx=1/1+hとおいていいんですか?

3 第1章 例題12 はさみうちの原理 (3) a=1+h (h>0) とおくとき、 次の問いに答えよ. (nは自然数) n(n-1) h²を示せ . (1) (1+h)">l+nh+ 2 =0 を示せ (1hi (2) lim; 11-00 n a" 考え方 (1) (1+h)" を二項定理で展開し, 1, nh, h)₁ = 1th 8-1 が何を表しているか考える。 2 (2) (1) で示した式とはさみうちの原理を利用する. (3) monx" より 1/12 x を関連させることを考える。 解答 (1) 二項定理より,n≧2 のとき, (1+h)"="Co+,Cih+++ Cmh" ≧,Cot,Ch+,Cahe =1+ nh+ これは,n=1のときも成り立つ。 n(n-1) ここで, 1100 よって, (1+h)" ≧1 + nh+ 2 a" n(n-1) (2)(1)より,α"=(1+h)" ≧1+nh+ 2 るから、 両辺の逆数をとって,両辺にnを掛けると ① lim →∞ =lim 2100 limnx"=limn よって, (3) 0<x<1のとき, limnx" = 0 を示せ . 2100 11 → 00 n(n-1), 1+nh+ -h² 2 n 1+nh+ + h N n(n-1) 2 n 11 limnx"=0 + -h² n n(n-1) ² 2 1 n 0 よって, ①,②とはさみうちの原理より lim- n n→∞o a" (3) h>0 より,a=1+h>1 であるから, 0<x<1 よ り、x=- (0)とおくと、(2)より, 10mil h² n/ 2 =lim 1140 -=0 (1+AS)(-AS) n→∞0 が成り立つ. 200 h²>0 であ n (1+h)" =lim- 114 0 mil n (2) lim 次の極限値を求めよ.ただし,nは自然数とする. x n 3" (1) limg" 1100 n! -=0 -=0 Think (a+b)" =Coa" Cia 例題 次 n a" う。 ++C₁ »Co=1, „Ch=n „C₂h²= n(n-1) | h² 2 (与式の右辺を表して いる.) n=1のときも成り立 つか確認する. 考え方 n≧1, h>0 より, (右辺) > 0 を作る式変形を行 (1 a 解 ①の右辺の極限を調べ る。 分母, 分子を n で割る. (2) を利用することを考 える. anx" に着目して x= とおいてみる. p.617

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赤で囲った部分、どうしてですか?

4例題 51 関数の極限 (3) ... x±∞ の極限2 次の極限値を求めよ。 (1) lim -logs.x +10ga (√3x+1-√3x-1)} X→∞ 解答 /p.82 基本事項 4. 基本料 指針 (1) 対数の性質 klog. M=log. M', log, M+log. N=log. MN を利用して {}内を logsf(x) の形にまとめる。 そして, f(x) の極限を考える。 (2)∞∞の形 (不定形) で 無理式であるから, まず 有理化を行い、分母・分子を (1) logs. xでくくり出す。 このとき, x→−∞であるから, x<0 として変形することに 注意。 x<0のとき,√x=xではなくて、x =-x である。 なお,別解 のように, x= -t の おき換えで, t→∞ の問題にもち込むのもよい -log3x+logs(√3x+1-√3x-1) X→∞ (与式)=limlog3 x →∞0 = lim X→∞ =log3 √x+log3 : lim X→∞ =10g3 2 =log3 2√3 (2) lim(√x2+3x+x) (x2+x)-x2 √x2+3x-x x →∞0 =limlog3 x18 X-8 2√x √3x+1+√3x-1 =lim t→∞o =lim t→∞ (3x+1)-(3x-1) √3x+1+√3x-1 3+ 2√√x √3x+1+√3x-1 2 XC 1 2 lim X→∞ -x 3x 3 · √ √ x ² (1+²). 別解 x = -t とおくと, x→−∞のとき→∞である から lim (√x2+3x+x)=lim(√t2-3t-t) X→∞ t→∞ (t²-3t)-t² √t²-3t+t -3 + 3 1- +1 t lim(√x2+x+1+x) であるから √√3-1 V x 3x √x²+3x-x lim X→∞ 練習次の極限値を求めよ。 ②51 (1) lim{log2(8x²+2)-210g(5x+3)} (2) =lim 3 (2) - 3t → √t2-3t+t 3 (2)中部,関西 lim ( √x2 +3x+x) X→∞ 3 1+ -1 x 2 11/12log.x=logix は = log₁√x 分子の有理化。 基本 √3x+1-√3x-1 と考えて,分母・分子 √3x+1+√3-1 を指 <x<0のとき √√√x²=- に注意。 ける。 分母・分子をxで割 (3) lim (3x+1+√9x²+1 ) x→18 次の =-x (1) 指針 t→∞であるから, >0として変形する。 よってf=t 1 [ 近畿大 p.95 EX 34

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数学 高校生

191.2 記述(解き方)はこれでも問題ないですよね?

存在せず 必要条件 求める。 に、式を変 牛。 条件である -a-l ( 極限値)= なα, bのも ら -fla で、 きロー! じものにする 基本例題191 導関数の計算 (1) ... 定義, (x")'=nx-1 次の関数を微分せよ。 ただし, (1) (2) は導関数の定義に従って微分せよ。 (1+xS) 1 0のとき といって しては (1)y=x2+4x (3)_y=4x³—x²-3x+5 解答 指針 (1), (2) 導関数の定義 f'(x)=limf(x+h) f(x) h IJNS0 - (3) (4)次の公式や性質を使って, 導関数を求める。 (n は正の整数,k,lは定数) (r")=nx"-1 特に (定数)' = 0 {kf(x)+lg(x)}'=kf'(x)+lg'(x) (1)y'=lim- h→0 =lim =lim h→0 {(x+h)²+4(x+h)}-(x2+4x) h 1 x+h →08305+ (x+h)2-x2+4(x+h)-4x h =2x+4 y'=lim 2hx+h²+4h 1 h=lim(2x+h+4) x-(x+h). (x+h)x -h 1 h-ol (x+h)x h SxO+SI- =lim (2) b=-2 -1 条件である。 (3) y'=(4x-x-3x+5)、=4(x)(x²)、-3(x)+(5)、 h→0 (x+h)x となり、上の結果と一致する。 y= © 191 (1) y=x²-3x+1 (3) (4)y=-3x+2x3-5x²+7 (8+xs) (e+xs-x)=x -h (x+h)x +₁-1= 11.01+2とも =4・3x²-2x-3・1=12x²-2x-3)(1)g=11 (4) y'=(-3x+2x3-5x²+7)'=-3(x*)'+2(x²)、-5(x²)+(7)、 =-3.4x3+2・3x²-5・2x=-12x+6x²-10x 11r³+5r²-2x+1 であるから 1 を利用して計算。 1 x² p.296 基本事項 ③~5 f(x)=x2+4xとすると f(x+h) =(x+h)2+4(x+h) 項をうまく組み合わせて, 分子を計算する。 FON 導関数の定義式の分子 f(x+h)-f(x) を先に計算している。 検討x”の微分についての指数の拡張 STE p.296 基本事項 ④ において、(x)=x(nは正の整数)とあるが,nは正の整数に限らず, 負の整数や有理数であっても、この公式は成り立つ (詳しくは数学Ⅲで学習する)。 例えば、上の例題 (2) については, n=-1として, 公式(x")'=nx-1 を用いると ( ¹² ) = (x-¹) = − 1 ·x¯-¹-¹=-x^²=- <{kf(x)+lg(x)}、 =kf'(x)+lg'(x) <(r")=nx"-1 (定数)' = 0 練習次の関数を微分せよ。 ただし, (1), (2) は導関数の定義に従って微分せよ。 (2) y=√x (4) y=2x^-3x+7:0-9 (8) 301 6章 34 微分係数と導関数

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