与えられた関数について、定義域を考慮しつつ導関数を計算し、その符号を調べることで関数の増減を調べます。具体的には、 (1) $y = \log_{\frac{1}{2}} x$ (2) $y = 2x^3 - 3x^2 + 6x - 5$ (3) $y = -e^x - x$ (4) $y = 3x - 2\sin x$ の関数の増減を調べます。

解析学関数の増減導関数対数関数多項式関数指数関数三角関数
2025/6/30
はい、承知いたしました。問題文に示された4つの関数について、それぞれ増減を調べます。

1. 問題の内容

与えられた関数について、定義域を考慮しつつ導関数を計算し、その符号を調べることで関数の増減を調べます。具体的には、
(1) y=log12xy = \log_{\frac{1}{2}} x
(2) y=2x33x2+6x5y = 2x^3 - 3x^2 + 6x - 5
(3) y=exxy = -e^x - x
(4) y=3x2sinxy = 3x - 2\sin x
の関数の増減を調べます。

2. 解き方の手順

(1) y=log12xy = \log_{\frac{1}{2}} x の場合
- 定義域は x>0x > 0 です。
- 導関数を計算します。
y=1xln(12)=1x(ln2)=1xln2y' = \frac{1}{x \ln(\frac{1}{2})} = \frac{1}{x (-\ln 2)} = -\frac{1}{x \ln 2}
- x>0x>0 より y<0y' < 0 なので、関数は常に減少します。
(2) y=2x33x2+6x5y = 2x^3 - 3x^2 + 6x - 5 の場合
- 定義域は実数全体です。
- 導関数を計算します。
y=6x26x+6=6(x2x+1)y' = 6x^2 - 6x + 6 = 6(x^2 - x + 1)
- y=6(x2x+1)=6((x12)2+34)y' = 6(x^2 - x + 1) = 6((x - \frac{1}{2})^2 + \frac{3}{4})
- yy' は常に正なので、関数は常に増加します。
(3) y=exxy = -e^x - x の場合
- 定義域は実数全体です。
- 導関数を計算します。
y=ex1y' = -e^x - 1
- ex>0e^x > 0 なので、y<0y' < 0 であり、関数は常に減少します。
(4) y=3x2sinxy = 3x - 2\sin x の場合
- 定義域は実数全体です。
- 導関数を計算します。
y=32cosxy' = 3 - 2\cos x
- 1cosx1-1 \le \cos x \le 1 より、 22cosx2-2 \le -2\cos x \le 2
- 132cosx51 \le 3 - 2\cos x \le 5 なので、y>0y' > 0 であり、関数は常に増加します。

3. 最終的な答え

(1) y=log12xy = \log_{\frac{1}{2}} x は、x>0x > 0 で常に減少
(2) y=2x33x2+6x5y = 2x^3 - 3x^2 + 6x - 5 は常に増加
(3) y=exxy = -e^x - x は常に減少
(4) y=3x2sinxy = 3x - 2\sin x は常に増加

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