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数学 高校生

数IIの不等式の証明です。(2)について質問なのですが、増減表のf’(x)の+-がどうしてこのようになるかがわかりません。教えていただきたいです!

62 次の不等式が成り立つことを証明せよ。 基本 例題 229 不等式の証明 (微分利用) 0000 p.349 基本事項 3. 基本 219 2 (1) x>2のとき x+16>12x (2) x>0のときx-16≧32(x-2) 指針 ある区間における関数 f(x) の最小値が mならば,その区間において, f(x)≧m り立つ。これを利用して, 不等式を証明する。 ① 大小比較は差を作る 例えば, f (x)=(左辺) (右辺) とする。.. ② ある区間における f(x) の値の変化を調べる。 3 f(x) の最小値を求め, (区間における最小値)>0 (または≧0) から, f(x) (または≧0) であることを示す。 なお,ある区間で f(x) が単調に増加することを利用する方法もある。 →x>aでf'(x)>0 かつf (a) ≧0 ならば,x>αのときf(x)>0 1 大小比較は差を作る CHART 不等式の問題 ②常に正⇔ (最小値) > 0 (1) f(x)=(x+16) 12x とすると 解答 f'(x)=3x²-12=3(x+2)(x-2) f'(x) =0 とすると 2 x≧2 における f(x) の増減表は右のよ うになる。 x 2 f'(x) + 別解 (1) x>2のとき f(x)>0 (f(x) 07 x+16>12x よって, x>2のとき したがって (2) f(x)=(x-16)-32(x-2) とすると 指針」 の方 f(x)=(左辺)(右辺) として,f(x)の値の 化を調べ,f(x)>0を す。 f'(x)=4x-32=4(x3-8) =4(x-2)(x2+2x+4) f'(x)>0 ゆえに,x2のとき f(x)は単調に増加する。 よって,x2のとき f(x)>f(2)=0 すなわち f(x)>0 f'(x)=0 とすると x=2 x0 における f(x) の増減表 x-8=0 の実数解は x 20 ... は右のようになる。 2 x=2のみ。 f'(x) 0 ゆえに,x>0のとき,f(x) + は f(x) 極小 x=2で最小値0 0 をとる。 よって,x>0のとき したがって x-16≧32(x-2) f(x)≥0 [ f(x) の最小値] 20 ▼等号が成り立つのは x=2のとき。

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数学 高校生

数IIの問題です。445の問題の場合分けの仕方を教えてほしいです。

126─クリアー 数学ⅡI f(x)=-2x+12x2 とすると f'(x)=-6x2+24x=-6xx-4)~) f'(x) = 0 とすると x=0,4 (ii) 0=1-3a2 のとき f(x)はx=0, 1で最大値0をとる。 また, 0=1-3a²かつ 0<a<1を満たす。 ② の範囲において, f(x) の増減表は次のように √3 の値は a=- 3 なる。 x 0 f'(x) f(x) 4 6 + 0 164 よって, f(x) はx=4で最大値 64 をとる。 x=4のとき, ①から y=4 したがって,xyはx=4, y=4のとき,最大値 64 をとる。 445 f'(x) =3x2-3a2=3(x²-α2) =3(x+a)(x-a) f'(x) =0 とすると x=±a (1)[1] 0<a<1のとき 0≦x≦1において, f(x) の増減表は次のよう になる。 x 0 *** a ... 1 f'(x) - 0 + f(x) 0\ -2a3 1-3a² (iii) 0>1-3a2 のとき f(x) は x=0で最大値0をとる。 また, 01-3a²かつ0<a< 1 を満たす。 の値の範囲は √3 3 <a<1 以上から 0<a<- 3 のとき [2] 1≦aのとき (1) の [2] から, f(x)は0≦x≦1で減少する。 よって, f(x) は x=0で最大値0をとる。 <導のと x=1で最大値1-32 √3 a: のとき x=0, 1で最大値 0 3 √3 3 <a<1, 1a すなわち √3 <aのとき 3 x=0で最大値 0 446f'(x) =3x2-6x=3x(x-2) f'(x) = 0 とすると x=0, 2 よって, f(x) はx=αで最小値 2αをとる。 [2] 1≦aのとき 0≦x≦1において, x2 -α 2 ≧0 であるから f'(x)≤0 x≧0において,f(x) の増減表は次のようになる。 よって, x20 における y=f(x) のグラフは次の 図のようになる。 y よって, f(x) は 0≦x≦1で減少する。 x 0 2 2 ゆえに,f(x) は x=1で最小値1-3 をとる。 f'(x) 0 0 + f(x) 2 [1], [2] から -27 0<a<1のとき x=αで最小値 2α3 1≦a のとき O x (2) [1] <a<1のとき x=1で最小値1-32 (1)の増減表から, f(x) の最大値は 0 または 1-342 (1) [1] 0<a<2のとき 0≦x≦a における 0.10 (i) 01-3a²のとき 0.01 0.81 003 3.4% f(x) は x=1で最大値1-3αをとる。 y=f(x) のグラフは 右の図の実線部分で ある。 a 2 また, 01-3α かつ 0<a<1を満たすα よって, x=a で -2 の値の範囲は0kag 最小値 α-3a2+2 a³-3a²+2 3 をとる。

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