微分可能な関数 $y = f(x)$ に関する以下の記述のうち、妥当なものをすべて選択する問題です。 1. 微分係数が0となる $x$ の値は、関数 $y = f(x)$ の増減の境目となる。

解析学微分微分係数接線関数の増減極値
2025/7/5

1. 問題の内容

微分可能な関数 y=f(x)y = f(x) に関する以下の記述のうち、妥当なものをすべて選択する問題です。

1. 微分係数が0となる $x$ の値は、関数 $y = f(x)$ の増減の境目となる。

2. 微分係数を利用することで、関数 $y = f(x)$ のグラフの接線を表す式が得られる。

3. $x = a$ における微分係数が0となるなら、関数 $y = f(x)$ はそこで極値をとる。

4. $x$ の増える範囲で $y$ が増える(減る)なら、微分係数は正(負)になる。

2. 解き方の手順

1. 微分係数が0となる点は、関数の増減が変わる可能性がある点です。つまり、増減表を書く際に調べる点であり、増減の境目になり得ます。ただし、微分係数が0でも増減が変わらない場合もあります(例:$y = x^3$ at $x = 0$)。しかし、増減の境目になる「可能性がある」という点で、妥当な記述と言えます。

2. 微分係数は、その点における接線の傾きを表します。微分係数を用いることで、接線の傾きと、接点$(x_0, f(x_0))$がわかるので、接線の方程式

yf(x0)=f(x0)(xx0)y - f(x_0) = f'(x_0)(x - x_0)
を求めることができます。したがって、妥当な記述です。

3. $x = a$ で微分係数が0であっても、関数 $y = f(x)$ が必ずしも極値をとるとは限りません。例えば、$y = x^3$ は、$x = 0$ で微分係数が0ですが、極値をとりません。$x=a$ で極値を取るためには、$x=a$ で微分係数が0であることに加えて、$x=a$ の前後で微分係数の符号が変わる必要があります。したがって、妥当な記述ではありません。

4. $x$ が増える範囲で $y$ が増えるとき、関数のグラフは右上がりになります。このとき、微分係数は正です。逆に、$x$ が増える範囲で $y$ が減る(減少する)とき、関数のグラフは右下がりになり、微分係数は負です。したがって、妥当な記述です。

3. 最終的な答え

1, 2, 4

「解析学」の関連問題

方程式 $\frac{x^2}{4} - \frac{y^2}{9} = 1$ で定められる $x$ の関数 $y$ について、$\frac{dy}{dx}$ と $\frac{d^2y}{dx^2}...

微分陰関数微分二階微分双曲線
2025/7/5

与えられた級数 $S = 1 + 4x + 7x^2 + 10x^3 + \dots + (3n-2)x^{n-1}$ の和を求めよ。

級数等差数列等比数列
2025/7/5

$E = \{(x, y) : (x, y) \in \mathbb{R}^2, x^2 + y^2 \le 1\}$とする。$f: E \rightarrow \mathbb{R}$ を $E$ 上...

連続関数最大値最小値中間値の定理多変数関数
2025/7/5

関数 $f(x,y)$ と $g(x,y)$ が与えられています。ここで、 $f(x, y) = \begin{cases} \frac{x}{y}\arctan(\frac{y}{x}) - \fr...

極限偏微分多変数関数arctan
2025/7/5

$f: \mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R}$, $g: \mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R}$ が $\mathbb{R}^2$ ...

偏微分連鎖律調和関数複素解析
2025/7/5

与えられた関数 $f(x, y) = \frac{1}{3}x^3 - x^2 + y - \frac{1}{5}y^5$ に対して、以下の問題を解きます。 (1) $f(x, y)$ の偏導関数 $...

偏微分偏導関数臨界点ヘッセ行列極大値極小値鞍点
2025/7/5

(1) $0 \le x < 2\pi$ のとき、方程式 $\sqrt{3} \sin x + \cos x = \sqrt{2}$ を解け。 (2) $0 \le x < 2\pi$ のとき、不等式...

三角関数三角関数の合成方程式不等式
2025/7/5

与えられた関数の導関数を求め、空欄を埋める問題です。具体的には、以下の5つの問題があります。 1. $\{-e^{-2x}\}'$

導関数微分合成関数対数微分
2025/7/5

$\{-e^{-2x}\}' = \boxed{(1)} e^{-2x}$ の $\boxed{(1)}$ を求める問題。

微分合成関数の微分対数微分法
2025/7/5

与えられた関数の導関数を計算し、空欄を埋める問題です。各問題は微分を実行した結果が示されており、空欄には具体的な数値や式が入るべきです。

微分導関数商の微分対数関数指数関数
2025/7/5