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数学 高校生

(2)を数値代入ではなく係数比較でやったんですけど、それでもいいですか?

基本例題156 第2次導関数と等式 (1) y=log(1+cosx) のとき, 等式 y' +2e-1/2 = 0 を証明せよ。 2x (2) y = esinx に対して, y" = ay+by となるような定数α, 6の値を求めよ。 (1) 信州大, (2) 駒澤大] 基本155 指針 第2次導関数 y” を求めるには、 まず導関数yを求める。 また, (1), (2) の等式はともに の恒等式である。 (1)y" を求めて証明したい式の左辺に代入する。 また,e-xxで表すには、等式 を利用する。 (2) y',y" を求めて与式に代入し、数値代入法を用いる。 解答 (1) y=2log(1+cosx) であるから (1+cos x)' y'=2・ 1+cosx よって 「明したい また, y"=_ ゆえに [1] =) 2{cosx(1+cosx)−sinx(sinx)} __ ; (1+cosx) 2(1+cosx) (1+cos x)² よって+2 Y = log(1+cosx) であるから 2 2 1+cos x 2e-1/12 = 2 y e2 2sinx 1+cosx 1+cos x 2 1+cosx ...... T また, x= を代入して 2 _e=1+cosx (2) y=2e²sinx+e2xcosx=e2x (2sinx+cosx) y"=2e²x (2 sinx+cos x)+e²x (2 cosx-sinx) 2 1+cos x =e2x(3sinx+4cosx) ゆえにのay+by'=aeusinx+be2x(2sinx+cosx)= =e2x{(a+26)sinx+bcosx} (2) y=ay+by' に ① ② を代入して ex (3 ③はxの恒等式であるから, x=0を代入して (3e¹=e¹(a+26) = 0 { sinx+4cosx)=e²x{(a+2b)sinx+bcosx} .... 4=b 00000 <log M = klog M なお、-1≦cosx≦1と (真数) > 0 から 1+cosx>0 sin²x+cos²x=1 elogp=pを利用すると elog(1+cosx)=1+cosx 267 [] (²) (2 sinx+cosx)) \ +e2(2sinx+cosx) (S) これを解いて α=-5,b=4 このとき (③の右辺)=e^{(−5+2・4)sinx+4cosx}= (③の左辺) 逆の確認 CHUO したがって a=-5,6=4 1 2 高次導関数 関数のいろいろな表し方と導関数 5章 22 [参考] (2) のy=ay+by' の ように、未知の関数の導関数 を含む等式を微分方程式と いう(詳しくは p. 473 参照)。 ③が恒等式⇒③にx=0, π を代入しても成り立つ。 2 [3][1 練習 (1) y=log(x+√x2+1) のとき, 等式(x+1)y"+xy = 0 を証明せよ。 3 156 (2) yeaste* y " +ay'+by=0 を満たすとき,定数a,b の値を求めよ。 2010 (1) 首都大東京, (2) 大阪工大] (p.275 EX131~1330

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数学 高校生

青チャの数IIの問題です。 未定係数を数値代入法によって求めるという問題です! 黄色の部分には『3つのxの値以外でこの恒等式が成り立つかわからない』ので【実際に代入して恒等式になるか確かめなさい】とかいてあるのに 別の記述方法として青い部分には『3つのxの値に対して等式... 続きを読む

値を定めよ 2通りの方 比較法 代入法 整理。 数の項の係数 る。これ P=0 は れはx 基本例題 16 未定係数の決定 (2) [数値代入法] 00000 次の等式がxについての恒等式となるように,定数a,b,cの値を定めよ。 ax(x+1)+bx(x-3)-c(x-3)(x+1)=6x2+7x+21 [京都産大] 指針▷ 係数比較法でもできるが, 等式の形から、数値代入法 を利用する。 P.33 基本事項 恒等式はxにどんな値を代入しても成り立つから, a, b,cの値が求めやすいxの値を代 入する。 ただし,3つのxの値の代入でα, b,cの値は求められる(必要条件)が、この3つのxの 値以外でも成り立つかどうかは不明。よって、恒等式であることを確認する(十分条件)。 数値代入法を利用するときは,この点に注意すること。 【CHART 恒等式 1 展開して係数を比較 ②2 適当な数値を代入 代入法では,逆の確認か、(次数+1) 個の値での成立を述べる 解答 この等式が恒等式ならば, x= -1, 0, 3 を代入しても成立。代入する数値は0となる項 x=-1を代入すると 46=20 が出るように選ぶ。 つまり、 x=0 を代入すると 3c=21 dx(x+1)=0, x(x-3)=0, 12a=96 x=3 を代入すると したがって (x-3)(x+1)=0 b=5,c=7,a=8 となるxの値を代入する。 このとき (左辺)=8x(x+1)+5x(x-3)-7(x-3)(x+1)+ 逆の確認 =8(x2+x)+5(x2-3x)-7(x2-2x-3) つまり, 恒等式であること を確かめる。 =6x2+7x+21 ①① S歌 ゆえに,与式は恒等式である。 8=15+6+D= よって a=8, b=5, c=7 検討 p.33 の基本事項 3 の定理の利用 「P, Q がxについてのn次以下の整式であるとき, 等式P=Q がn+1 個の異なる x の値 に対して成り立つならば,この等式はxについての恒等式である。」 から、3つのxの値に対して成り立つα, b,c ( ① のこと) が求める値であることを示してもよ い。ただし、その場合, 定理が使える条件を以下のように, きちんと述べなければいけない (① の後に述べる)。 「このとき,等式の両辺はxの2次以下の整式であり,① のa,b,cの値のとき,異なる3 個のxの値に対して等式が成り立つから,この等式はxについての恒等式である。 よって a=8, b=5, c=7] の定め上 35 章 4恒等式 1章

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数学 高校生

Kの恒等式、、となるわけがわからないです!

⑤/20 基本例題 77 定点を通る直線の方程式 直線 (4k-3)y=(3k-1)x-1 ...... Aを通ることを示し, この点Aの座標を求めよ。 ことを -- 87 CHARTO SOLUTION 式…?? ...... ...... んについての恒等式 どんなkについても成り立つ 方針①kについて整理して係数比較 に適当な値を代入 方針② ・・・(←係数比較法) (←数値代入法) の値にかかわらず通る→kの値にかかわらず直線の式が成立 →kについての恒等式 p.32 基本例題18で学習した恒等式の問題解法の方針で解いてみよう。 ◆係数比較法 122 共 O ① は, 実数kの値にかかわらず, 定点 基本 18 基本 78 0 kostia 整理 ②恒等式 とみてい 「か」でおく ③連立して 求める 解答 方針 ① 直線の方程式をkについて整理すると (3x-4y)k-(x-3y+1)=0 ①' が実数kの恒等式となるための条件は 3x-4y=0, x-3y+1=0 3 これを解いて x= y= 5 このとき,①'はんの値にかかわらず成り立つ。 4 3 9 よって,①' は,その値にかかわらず定点A 5 5 方針 ② (4.0-3)y=(3・0-1)x-1 k=0 のとき, ① は 整理すると ...... x-3y+1=0 ② k=1のとき, ① は (4・1-3)y=(3・1-1)x-1 整理すると 2x-y-1=0 ...... (3) 3 2直線② ③ の交点の座標は 5 逆に,このとき (①の左辺)=(4-3)2 -12k-3501 5 (①) = (31) -1). /2-1-1/² - 1/ 4 9 -k 5 ゆえに, ① はんの値にかかわらず成り立つ。 よって,①は,kの値にかかわらず定点A ( 13,2323)を通る。 5. or (SJ) (1) (1-0)AMC (1) 9 PRACTICE... 77 ③ 直線(5k+3)x-(3k+5)y-10k+10= 0 点Aを通ることを示し、この点の応援 ① は、 kf+g=0 がんの恒 ⇔f=0,g=0 to inf次の基本例題 78 で 学習するように,①' は, 2 23x-4y=0, の交点を通る x-3y+1=0 を通る。 直線を表すから,これら2 直線の交点が定点Aである。 =8+x+xs (S) =Stutxo ◆数値代入法 381 393 H に適当な値を代入 x,yの係数を0にする 1 k= 3' 4 を代入してもよい。 必要条件。 十分条件の確認。 YA 13 3.5 (2) 0 A 4x 5 C

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数学 高校生

黄チャート2B例題77についての質問です。「kの値に関わらず通る→kの値に関わらず直線の式が成立」の部分について、なぜそのように解釈できるのか分かりません。誰か教えてください。。。

基本例題77 定点を通る直線の方程式 直線(4k-3)y=(3k-1)x-1 Aを通ることを示し, この点Aの座標を求めよ。 ① は, 実数えの値にかかわらず 基本13 定。 基 2正 る CHART どんなkについても成り立つ 方針 kについて整理して係数比較 方針2 kに適当な値を代入 OLUTION kについての恒等式 (一係数比較法) (一数値代入法) kの値にかかわらず通る→んの値にかかわらず直線の式が成立 →んについての恒等式 D.32 基本例題18で学習した恒等式の問題解法の方針で解いてみよう。 解答 方針 直線の方程式をんについて整理すると (3x-4y)k-(x-3y+1)=0 O'が実数んの恒等式となるための条件は 3x-4y=0, x-3y+1=0 S 解 係数比較法 k kf+g=0 がkの恒等 3 式→f=0, g=0 inf. 次の基本例題 78で 学習するように, O'は,! 直線 3x-4y=0, 各 3 これを解いて x= y= ソ= 5 このとき, O'はんの値にかかわらず成り立つ。 x-3y+1=0 の交点を通 直線を表すから,これら! 直線の交点が定点Aであ 4 3 よって, ①'は, kの値にかかわらず定点 A(, )を通る。 方針2 (4·0-3)y=(3-0-1)x-1 k=0 のとき, ①は 整理すると k=1 のとき, ①は 整理すると 合数値代入法 kに適当な値を代入 x, yの係数を0にする x-3y+1=0 …2 (4·1-3)y=(3·1-1)x-1 2x-y-1=0 3 k 3 k= 2直線2,3 の交点の座標は 逆に,このとき 3 5'5 を代入してもよい。 合必要条件。 3 12 (Oの左辺)=(4k-3)… 5 -=ーk- 5 9 す十分条件の確認。 (Oの右辺)=(3k-1). 9 |ミ んー 21.

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数学 高校生

青チャートIIの恒等式の質問です。「検討」の所が全然分かりません。説明お願いします。

り立つのが恒等式である。与式の右辺を通分して整理すると でa, b, cの値を定める。このとき,分母を払った 整式を考えるから,分母を0にする。 両辺の分母が一致しているから,分子も等しくなるように,係数比較法または執値代入臣 指針>分数式でも,分母を0とするxの値(本間では -1, 1)を除いて,すべてのxについて。 000 C C 6 a -2x?+6 x-1'(x-1) 本15,15 -2x°+6 alx-1)°-6(x+1)(x-1)+c(x+1) *=ー1, 1も代入してよい(下の検討参照)。 解答 4(分母)キ0から (x+1)(x-1}+0 両辺に(x+1)(x-1)°を掛けて得られる等式 -2x+6=a(x-1)ー6(x+1)(x-1)+c(x+1) もxについての恒等式である。 解答1.(右辺)=a(x?-2x+1)-6(x*-1)+cx+c の 4係数比較法による解答。 =(a-b)x?+(-2a+c)x+a+b+c -2x°+6=(a-b)x+(-2a+c)x+a+b+c よって 「両辺の係数を比較して」 両辺の同じ次数の項の係数は等しいから a-b=-2, -2a+c=0, a+b+c=6 この連立方程式を解いて と書いてもよい。 a=1, b=3, c=2 解答2.0の両辺にx=-1, 0, 1を代入すると,それぞれ (数値代入法による解答。 4=4a, 6=a+b+c, 4=2c この連立方程式を解いて a=1, b=3, c=2 このとき, ①の両辺は2次以下の整式であり,異なる3個の xの値に対して成り立つから,O はxについての恒等式であ a=1, b=3, c=2 求めた a, b, cの値を0 の右辺に代入し,展開した ものが0の左辺と一致す ることを確かめてもよい。 る。したがって (検討 分母を0にする値の代入 分母を0にする値x=-1, 1を代入してよいかどうかが気になるところであるが,これは問題 ない。なぜなら,値を代入した式①は,x=-1, 1でも成り立つ整式の等式だからである。 すなわち, xにどんな値を代入してもよい。 そして、この等式が恒等式となるように係数を定めれば,両辺を(x+1)(x-1)°で割って得られ る分数式も恒等式である。ただし,これはx=-1, 1を除いて成り立つ。

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数学 高校生

なぜ分母を0にする値も代入していいのかよく分かりません。できたら教えてください。

次の等式がxについての恒等式となるように,定数 a, b, cの値を定めよ。 -2x2+6 b。 a x+1 C x-1 (x-1)? 基本 15,16 7会数式でも,分母を0とするxの値(本間では -1, 1)を除いて, すべてのxについて り立つのが恒等式である。与式の右辺を通分して整理すると -2x°+6 両辺の分母が一致しているから, 分子も等しくなるように,係数比較法または数値代入 でa,6, c の値を定める。このとき,分母を払った 整式を考えるから,分母を0にする。 x=-1, 1も代入してよい(下の検討参照)。 解答 THAH 両辺に(x+1)(x-1)°を掛けて得られる等式 -2x°+6=a(x-1)ー6(x+1)(x-1)+c(x+1) もxについての恒等式である。 E 解答1.(右辺)=a(x°-2x+1)-6(x°-1)+cx+c =(a-b)x°+(-2a+c)x+a+b+c -2x°+6=(a-6)x+(-2a+c)x+a+b+c 1(分母)20から の 1係数比較法による解答。 人分 6本人外 「両辺の係数を比較して」 と書いてもよい。 よって 両辺の同じ次数の項の係数は等しいから a-b=-2, 一2a+c=0, a+6+c=6 この連立方程式を解いて a=1, b=3, c=2 数値代入法による解答。 解答2.① の両辺にx=-1, 0,1を代入すると,それぞれ 4=4a, 6=a+6+c, 4=2c この連立方程式を解いて 求めたa, b, cの値をO の右辺に代入し,展開した ものが0の左辺と一致す ることを確かめてもよい。 a=1, b=3, c=2 このとき, ① の両辺は2次以下の整式であり, 異なる3個の xの値に対して成り立つから, ①はxについての恒等式であ る。したがって a=1, b=3, c=2 検討)分母を0にする値の代入- 分母を0 常式だからである。 ( 11て

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