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数学 高校生

写真の(1)についてですが、「4次関数が極小値を持つときのグラフの概形は図のようになる」と書かれていますが、これはそういうものなんだなと覚えるべきでしょうか?

f(x)=-x^+α(x-2)^ (a>0) について、 次の問いに答えよ. (1) f(x) が極小値をもつようなaの値の範囲を求めよ A (22) (1) のとき極小値を与えるを とすれば, 2<x<3 が成りたつこ とを示せ. |精講 4 次関数の微分は数学ⅢIの内容ですが、 技術的には,数学ⅡIの微分 の考え方と差はありません。 (1) 4次関数 (x4の係数<0) が極小値をも つとはどういうことでしょうか? 138 とりあえず,f'(x)=0 をみたすæが存在しないと いけませんが,y=f(x)のグラフを想像すると右図 のような形が題意に適するようです。 ということは,極大値を2つもつ必要もありそうです. このことから, のことがいえそうです. f'(x) = 0 が異なる3つの実数解をもつ (数学ⅡI・B91) (2) x=x1 は f'(x)=0 の3つの解を小さい順に並べたときの中央の値にオ りますが,方程式の解が特定の範囲に存在することを示すとき、グラフを利 用します. (数学Ⅰ A45解の配置) . a |南極大 Aa Gof 解答 極値3つ (1) f'(x)=-4.°+2α(x-2)=g(x) とおく. f(x) が極小値をもつとき, g(x)=0 は異なる3つの実数解をもつ. g'(x)=-12x2+2α =0 より -g(x)は下を3 g(x)の極大・極くの材料として 極大- へ X1 x=± (a>0 より ) ガー 切り換わるから g(x) において,(極大値)・(極小値)<0であればよいので「極大値 (√) (-√3)(√√2-4aX-46-49) gemahle Aa ・極小 g'(x) = 0 & 12, 1²

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数学 高校生

この(2)のもんだいでtの変域が-2<=t<=2になる理由が分かりません。教えてください🙏💦

52 00000 重要 例題 91 4次関数の最大・最小 2-1≦x≦2のとき, 関数y=(x-2x-1) -6(x²-2x-1)+5の最大値 最小 関数y=x4-6x2+10の最小値を求めよ。 [(2)類 名城大] 値を求めよ。 指針 4次関数の問題であるが, おき換え を利用することにより, 2次関数の最大・最小の 問題に帰着できる。 なお, = t などとおき換えたときは,tの変域に要注意! (2) 繰り返し出てくる式x-2x-1 を =t とおく。 -1≦x≦2における x2-2x-1の 値域がtの変域になる。 CHART 変数のおき換え 変域が変わることに注意 解答 (1) x2=t とおくと t≧0 yをtの式で表すと y=t2-6t+10=(t-3)²+1 t≧0の範囲において, y は t=3の とき最小となる。 このとき x=±√3 よってx=±√3のとき最小値1 (2) x2-2x-1=tとおくと t=(x-1)-2 -1≦x≦2から -2≤t≤2 yをtの式で表すと y=t-6t+5=(t-3)²-4 [10] 1 0 最大 3 t -2 -11 ly=t2-6t+10 最小 01 2 ① の範囲において,yは t=-2で最大値 21, t=2で最小値-3 をとる。 t=-2のとき (x-1)-2=-2 最大21 ゆえに (x-1)²=0 よって x=1 t=2のとき (x-1)²-2=2 ゆえに (x-1)^=4 よって x=-1,3 -1≦x≦2 を満たす解はx=-1 以上からx=1のとき最大値21, x=-1のとき最小値-3 15 _2013 2 最小 2=7 最小 基本80 x 1 (実数)' ≧0 このかくれた条件に注 <y=(x2)"-6x²+10 tの2次式 → 基本形 t t=3 つまりx2=3を解 くと x=± √3 t=x2-2x-1 (-1≦x≦2) のグラフカ らtの変域を判断。 (x-1)²4から x-1=±2 この確認を忘れずに。

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数学 高校生

赤線の「正から負に変わらない」ことで条件を満たすのはわかりますが、それが「f,(x)=0が異なる3つの実数解をもたない」と同値であることがわかりません 解説お願いします ※青チャートⅡ例題210

00000 重要 例題 210 次関数が極大値をもたない条件 (大) 関数f(x)=x-83 +18kx" が極大値をもたないとき,定数kの値の範囲を求め 基本 203.207 よ。 指針 4次関数f(x) xpで極大値をもつ x=pの前後で3次関数f'(x)の符号が正から負に変わる であるから,f'(x) の符号が「正から負に変わらない」 条件を考 える。 3次関数f(x)のグラフとx軸の上下関係をイメージす るとよい。 なお、 解答の右横の図はy=x (x2-6x+9k) のグラフである。 解答 f'(x)=4x-24x²+36kx=4x(x²-6x+9k) f(x) が極大値をもたないための条件は、 f'(x)=0 の実数解の 前後でf'(x) の符号が正から負に変わらないことである。 このことは,f'(x)のxの係数は正であるから 3次方程式 f'(x) = 0 が異なる3つの実数解をもたないことと同じである。 f'(x)=0 とすると x = 0 または x2-6x+9k=0 よって, 求める条件は, x2-6x+9k = 0 が [1] 重解または虚数解をもつ [2]x=0を解にもつ [1] x2-6x+9k=0 の判別式をDとすると D≤0 =(-3)2-9k=9(1-k) であるから 1-k≤0 4 よって k≧1 [2] x2-6x+9k=0にx=0を代入すると したがって k=0,k≧1 k=0 X D J'(x) + 0 f(x) k²1 k=0 ya 0 YA 3 極大) /k=1 2 /6X

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数学 高校生

赤線の「正から負に変わらない」ことで条件を満たすのはわかりますが、それが「f,(x)=0が異なる3つの実数解をもたない」と同値であることがわかりません 解説お願いします ※青チャートⅡ例題210

00000 重要 例題 210 1次関数が極大値をもたない条件 【福島大] 関数f(x)=x-8.x3+18kx” が極大値をもたないとき,定数kの値の範囲を求め 基本 203.207 よ。 指針 4次関数f(x)がx=pで極大値をもつ 解答 x=pの前後で3次関数f'(x) の符号が正から負に変わる であるから,f'(x) の符号が「正から負に変わらない」 条件を考 える。 3次関数f'(x)のグラフとx軸の上下関係をイメージす るとよい。なお,解答の右横の図はy=x (x2-6x+9k) のグラフである。 f'(x)=4x-24x2+36kx=4x(x2-6x+9k) f(x) が極大値をもたないための条件は、 f'(x)=0の実数解の 前後でf'(x) の符号が正から負に変わらないことである。 このことは,f'(x)のxの係数は正であるから, 3次方程式 f'(x) = 0 が異なる3つの実数解をもたないことと同じである。 f'(x)=0 とすると x=0 または x2-6x+9k=0 よって, 求める条件は, x2-6x+9k = 0 が [1] 重解または虚数解をもつ [2]x=0を解にもつ [1] x-6x+9k=0 の判別式をDとすると D≤0 D =(-3)²-9k=9(1-k) であるから1-k0 4 よって k≧1 [2] x2-6x+9k=0にx=0を代入すると k=0 したがって k=0,k≧1 x D f'(x) + 0 f(x) / 極大 k≧1 k=0 ya ya *** k>1/ 3 k=1 X

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