2024年11月05日

高校数学「微分」関数y=x4−6x2+5の極値

高校数学「微分」関数y=x4−6x2+5の極値

関数y=x4−6x2+5の極値を求めよ。


↓解答解説はお知らせの下↓

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◆解答解説

関数y=x4−6x2+5の極値を求めよ。

極値とは増加減少の切り替わるポイントで、つまりは接線の傾きがゼロのところになります。
接線の傾きは、導関数によって求められます。
というわけで、極値を求める場合もまずは微分します。

y'=4x3−12x

導関数の値がゼロの場合だから、イコールゼロで解きます。

4x3−12x=0
 x3−3x=0
 x(x2−3)=0
 x(x+√3)(x−√3)=0
よって、x=0,±3

あとは増減表を描いて、極大極小を求めていきます。




−√3√3
y'  0    
        


まずはこのようにxの値を書いて、その下のy'の欄にゼロを入れます。y'=0で解いたのだから、x=0,±√3のところはy'=0ですね。
続いて、y'の値を調べて符号がプラスかマイナスかを書き入れます。




−√3√3
y' 0 
        


あとはy'の符号に従って、yの増減を矢印で示し、極大・極小を書き込みます。




−√3√3
y' 0 
極小極大極小


それぞれの極値を計算して完了です。
x=−√3のとき、y=(−√3)4−6(−√3)2+5=9−18+5=−4
x=0のとき、y=5
x=√3のとき、y=(√3)4−6(√3)2+5=9−18+5=−4

というわけで、極値は以下のようになります。
x=0のとき極大値5,x=±√3のとき極小値−4


◆関連問題
微分積分(数学2)まとめ


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ラベル:数学
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本日配信のメルマガ。令和7年共通テスト試作問題数学2BC第1問 完成

本日配信のメルマガでは、令和7年共通テスト試作問題数学2BC第1問の最後までを解説します。


【高校数学】読むだけでわかる!共通テスト数学の考え方
 http://www.mag2.com/m/0001641004.html


リクエスト等ございましたら、mm@a-ema.comまでお知らせください。


■ 問題

令和7年共通テスト試作問題数2BCより

第1問

(1) 次の[問題A]について考えよう。

┌―――――――――――――――――――――――――――――――――――┐
|[問題A] 関数y=sinθ+√3・cosθ(0≦θ≦π/2)の最大値を |
|     求めよ。                          |
└―――――――――――――――――――――――――――――――――――┘

  sin(π/[ア])=√3/2,cos(π/[ア])=1/2

であるから、三角関数の合成により

  y=[イ]sin(θ+π/[ア])

と変形できる。よって、yはθ=π/[ウ]で最大値[エ]をとる。


(2) pを定数とし、次の[問題B]について考えよう。

┌―――――――――――――――――――――――――――――――――――┐
|[問題B] 関数y=sinθ+p・cosθ(0≦θ≦π/2)の最大値を  |
|     求めよ。                          |
└―――――――――――――――――――――――――――――――――――┘

(i) p=0のとき、yはθ=π/[オ]で最大値[カ]をとる。


(ii) p>0のときは、加法定理

  cos(θ−α)=cosθcosα+sinθsinα

を用いると

  y=sinθ+pcosθ=√[キ]・cos(θ−α)

と表すことができる。ただし、αは

  sinα=[ク]/√[キ],cosα=[ケ]/√[キ],0<α<π/2

を満たすものとする。このとき、yはθ=[コ]で最大値√[サ]をとる。


(iii) p<0のとき、yはθ=[シ]で最大値[ス]をとる。

[キ]〜[ケ],[サ],[ス]の解答群(同じものを繰り返し選んでもよい。)
┌―――――――――――――――――――――――――――――――――――┐
|{0} −1     {1} 1       {2} −p            |
|{3} p      {4} 1−p     {5} 1+p           |
|{6} −p^2    {7} p^2      {8} 1−p^2          |
|{9} 1+p^2   {a} (1−p)^2   {b} (1+p)^2         |
└―――――――――――――――――――――――――――――――――――┘

[コ],[シ]の解答群(同じものを繰り返し選んでもよい。)
┌―――――――――――――――――――――――――――――――――――┐
|{0} 0      {1} α       {2} π/2           |
└―――――――――――――――――――――――――――――――――――┘

  三角関数まとめ→http://a-ema.seesaa.net/article/478360103.html

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■ 解説目次

 ◆1 2025年は変更点が多いかも?
 ◆2 sinθ=y/r,cosθ=x/r

(以下略)

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■ 解説

 ◆1 2025年は変更点が多いかも?

2021年からスタートした「共通テスト」ですが、2025年は大きめの変更がいくつか
ありそうです。

数学2Bに関しては、第1問〜第3問が必答、第4問〜第7問のうち3問を選択
となるようです。

今回掲載する第1問は、三角関数です。
問題全体の分量が増えたぶん、大問1問の難易度や分量は以前より少し軽くなって
いる印象を受けますが、テキパキやらないと時間内に終わらないのは同じです。

どんなときに何をする?という基本的な方針を素早く見抜けるよう、基本的な公式や
解き方を完璧にマスターしておくようにしましょう!

詳しい変更点などは

令和7年度 大学入学共通テストQ&A
https://www.dnc.ac.jp/kyotsu/faq.html

こちらをご覧いただくと良いと思います。


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 ◆2 sinθ=y/r,cosθ=x/r

では今回の問題です。
[問題A]とありますが、まずは結局これを聞いています。

  sin(π/[ア])=√3/2,cos(π/[ア])=1/2

要するに、サインの値が√3/2になるとき、コサインの値が1/2になるときの
角度を普通に求めれば良いですね。

sin(π/3)=√3/2,cos(π/3)=1/2

です。

よって・・・


(以下略)


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解説の続き・解答や公式一覧などは・・・

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ラベル:数学
posted by えま at 17:00| Comment(0) | TrackBack(0) | メルマガ | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

中学公民「日本国憲法」第九章 記述問題

中学公民「日本国憲法」第九章 記述問題

中学公民の範囲で、なるべく覚えておきたい憲法の条文を記述問題としました。
この空欄が自力で埋められるようになれば、中学レベルとしてはほぼ完璧です。

この記事では、「第九章 改正」を掲載します。


第九章 改正

〔憲法改正の発議、国民投票及び公布〕
第九十六条 この憲法の改正は、[ ]し、国民に提案してその承認を経なければならない。この承認には、特別の国民投票又は国会の定める選挙の際行はれる投票において、その[ ]。
2 憲法改正について前項の承認を経たときは、天皇は、国民の名で、この憲法と一体を成すものとして、直ちにこれを公布する。


憲法の条文に関する問いでは、正確に条文に書いてある通りの言葉で答える必要があります。
何度も読み返して、正確な語句を理解して覚えていきましょう!


解答はこちら


◆関連項目
第九章、第十章の穴埋め問題
中学で覚えておきたい日本国憲法の条文まとめ

日本国憲法全文を確認したい人はこちらへ


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