この問題は、以下の2つの部分から構成されています。 * 1. 次の関数の増減表を書け。 (1) $y = -x^2 + x$ (2) $y = 2x^3 - x^2$ * 2. 次の関数のグラフを描け。 (3) $y = x^3 + 4x^2 + 4x$ (4) $y = -x^3 + 3x^2 - 3x + 5$ (5) $y = x^3 - 3x^2 - 9x + 11$ (6) $y = x^3 + 3x^2 + 6x + 4$

解析学関数の増減導関数グラフ極値微分
2025/7/16
はい、承知いたしました。問題文を読み解き、指示に従って回答を作成します。

1. 問題の内容

この問題は、以下の2つの部分から構成されています。
*

1. 次の関数の増減表を書け。

(1) y=x2+xy = -x^2 + x
(2) y=2x3x2y = 2x^3 - x^2
*

2. 次の関数のグラフを描け。

(3) y=x3+4x2+4xy = x^3 + 4x^2 + 4x
(4) y=x3+3x23x+5y = -x^3 + 3x^2 - 3x + 5
(5) y=x33x29x+11y = x^3 - 3x^2 - 9x + 11
(6) y=x3+3x2+6x+4y = x^3 + 3x^2 + 6x + 4

2. 解き方の手順

まずは1.の問題から解いていきます。関数の増減表を作成するには、導関数を求め、その符号を調べる必要があります。
**(1) y=x2+xy = -x^2 + x**
* 導関数を求める: y=2x+1y' = -2x + 1
* y=0y' = 0 となる xx を求める: 2x+1=0-2x + 1 = 0 より x=12x = \frac{1}{2}
* x<12x < \frac{1}{2} のとき y>0y' > 0, x>12x > \frac{1}{2} のとき y<0y' < 0
* 増減表:
| x | ... | 1/2 | ... |
| :---- | :------- | :------- | :------- |
| y' | + | 0 | - |
| y | 増加 | 最大値 | 減少 |
**(2) y=2x3x2y = 2x^3 - x^2**
* 導関数を求める: y=6x22xy' = 6x^2 - 2x
* y=0y' = 0 となる xx を求める: 6x22x=06x^2 - 2x = 0 より 2x(3x1)=02x(3x - 1) = 0, よって x=0,13x = 0, \frac{1}{3}
* x<0x < 0 のとき y>0y' > 0, 0<x<130 < x < \frac{1}{3} のとき y<0y' < 0, x>13x > \frac{1}{3} のとき y>0y' > 0
* 増減表:
| x | ... | 0 | ... | 1/3 | ... |
| :---- | :------- | :------- | :------- | :------- | :------- |
| y' | + | 0 | - | 0 | + |
| y | 増加 | 極大値 | 減少 | 極小値 | 増加 |
次に2.の問題を解きます。関数のグラフを描くには、増減表を作成し、極値や切片などを求める必要があります。ここでは、計算過程は省略し、グラフを描くために必要な情報を記述します。
**(3) y=x3+4x2+4xy = x^3 + 4x^2 + 4x**
y=x(x+2)2y = x(x+2)^2. x=2x = -2 で重解を持つため、 x=2x = -2xx 軸に接する。x=0x = 0y=0y = 0
**(4) y=x3+3x23x+5y = -x^3 + 3x^2 - 3x + 5**
y=3x2+6x3=3(x1)2y' = -3x^2 + 6x - 3 = -3(x-1)^2. 常にy0y' \leq 0なので単調減少。x=1x = 1y=0y'=0.
x=1x = 1 のとき y=1+33+5=4y = -1 + 3 - 3 + 5 = 4.
**(5) y=x33x29x+11y = x^3 - 3x^2 - 9x + 11**
y=3x26x9=3(x22x3)=3(x3)(x+1)y' = 3x^2 - 6x - 9 = 3(x^2 - 2x - 3) = 3(x-3)(x+1).
x=1x = -1で極大値 y=13+9+11=16y = -1 - 3 + 9 + 11 = 16.
x=3x = 3で極小値 y=272727+11=16y = 27 - 27 - 27 + 11 = -16.
**(6) y=x3+3x2+6x+4y = x^3 + 3x^2 + 6x + 4**
y=3x2+6x+6=3(x2+2x+2)=3((x+1)2+1)y' = 3x^2 + 6x + 6 = 3(x^2 + 2x + 2) = 3((x+1)^2 + 1). 常にy>0y' > 0なので単調増加。

3. 最終的な答え

1. (1) の増減表は上記参照。

(2) の増減表は上記参照。

2. (3) から (6) のグラフについては、上記の情報を元にグラフを描いてください。増減表を作成したり、重要な点(極値、切片など)を計算してからグラフを作成すると良いでしょう。ここでは、グラフそのものを記述することはできません。

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