与えられた関数 $y'$ が $y' = -e^{-x}(\cos x + \sin x)$ で表されるとき、$y' = 0$ となる $x$ の値を求めます。

解析学微分三角関数指数関数方程式解の公式
2025/6/27

1. 問題の内容

与えられた関数 yy'y=ex(cosx+sinx)y' = -e^{-x}(\cos x + \sin x) で表されるとき、y=0y' = 0 となる xx の値を求めます。

2. 解き方の手順

y=0y' = 0 となる条件を考えます。
y=ex(cosx+sinx)=0y' = -e^{-x}(\cos x + \sin x) = 0 です。
指数関数 exe^{-x} は常に正の値をとるため、ex0e^{-x} \neq 0 です。
したがって、cosx+sinx=0\cos x + \sin x = 0 となる xx を求める必要があります。
cosx+sinx=0\cos x + \sin x = 0 を変形すると、sinx=cosx\sin x = -\cos x となります。
両辺を cosx\cos x で割ると (cosx0\cos x \neq 0 の場合)、tanx=1\tan x = -1 となります。
tanx=1\tan x = -1 となる xx の一般解は x=π4+nπx = -\frac{\pi}{4} + n\pinn は整数)です。
ここで、cosx=0\cos x = 0 となる xxx=π2+nπx = \frac{\pi}{2} + n\pi (nn は整数) です。このとき、sinx=±1\sin x = \pm 1 となるため、cosx+sinx=0\cos x + \sin x = 0 は満たされません。
したがって、cosx0\cos x \neq 0 の仮定は正しいです。

3. 最終的な答え

x=π4+nπx = -\frac{\pi}{4} + n\pinn は整数)

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