数学
高校生
解決済み

数三の微分で変曲点の個数を求める問題です
グラフまで書いたんですけど変曲点の個数の判断はどこでするんですか?答えはa>0の時3個a=0の時0個a<0のとき1個です教えてください

微分 変曲点

回答

✨ ベストアンサー ✨

変曲点とは 関数y=f(x) の曲がり方が変わる点であり、 f″(p)=0 のとき x=p の前後で符号が変化する点のことを指します(色々省いていますが)

今回その点が x=0、±√3a というところまで出ています
ここで言及するのは √3a の中にある a についてです

a>0 のとき
√3a は実数となり、x=0、±√3a となるため、増減表に書いてあるように変曲点は3つとなります

a=0 のとき
√3a は 0 となり、x=0 だけになるから変曲点は1つ……これは間違いです
元の式である y=x/(x²+a) を確認しましょう
a=0 ならば y= x/x² = 1/x となり、これは双曲線となります
つまり、曲がり方が変化している点はないため変曲点は0となります
(つまり x=0、y=0 は漸近線となり、x=0はなくなります)
(増減表のxの欄の -√3a 〜 √3a の数値が全て0になると考えると、xを0に極限まで近づけると x→-0 のとき y=-∞、x→+0 のとき y=+∞、となる曲線と考えることができる(yの欄の左端の⤵と右端の⤷だけ残る)ので x=0 は漸近線と考え、変曲点はないと考えることもできます)

a<0 のとき
√3a は √ の中に - が入ってしまうことで虚数となり、座標平面上にはないため x=0 のみ残るので変曲点は1つとなります

問題を解く分にはこのような考え方でいけると思います
この問題の場合、注目すべきはやはり √ が付いてる数になります
そして元の関数は常に意識出来るといいと思います

オムライス

わかりやすい解説ありがとうございます

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