$f''(a) < 0$ のとき、$x=a$ の前後でグラフが上に凸となることを、接線の傾きの変化から確認する問題です。

解析学微分グラフ極値二階微分接線
2025/7/16
## Q6の回答

1. 問題の内容

f(a)<0f''(a) < 0 のとき、x=ax=a の前後でグラフが上に凸となることを、接線の傾きの変化から確認する問題です。

2. 解き方の手順

(1) f(a)<0f''(a) < 0 のとき、x=ax=af(x)f'(x) が減少していることから、xx を増加させると f(x)f(x) のグラフの接線の傾きが減少します。
(2) f(a)0f'(a) \geq 0 として (1) で観察された接線の変化を図に描くと、f(x)f(x) のグラフは x=ax=a の近くで上に凸つまり上側に膨らむことがわかります。
(3) 同じ描画を f(a)<0f''(a) < 0 のときに行うと、f(x)f(x) のグラフは x=ax=a の近くで上に凸つまり上側に膨らむことがわかります。

3. 最終的な答え

(1) 減少
(2) 上に凸つまり上側に膨らむ
(3) 上に凸つまり上側に膨らむ
## Q7の回答

1. 問題の内容

f(a)=0f'(a) = 0 のとき、x=ax=a において関数 f(x)f(x) は極値をとるかどうかを答える問題です。

2. 解き方の手順

f(a)=0f'(a) = 0 は、x=ax=af(x)f(x) の極値の候補点であることを意味します。しかし、f(a)=0f'(a) = 0 であっても、x=ax=a の前後で f(x)f'(x) の符号が変化しない場合は、極値とはなりません。
例えば、f(x)=x3f'(x) = x^3 のとき、f(0)=0f'(0) = 0 ですが、x=0x=0 の前後で f(x)f'(x) の符号は変化しないため、x=0x=0 で極値はとりません。

3. 最終的な答え

極値をとるとは限らない。

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