1. 問題の内容
与えられた7つの関数について、増減表を作成する問題です。各関数とその導関数 が与えられています。
2. 解き方の手順
各関数について、以下の手順で増減表を作成します。
1. 導関数 $y'$ が $0$ になる $x$ の値を求めます。これは、$y' = 0$ を解くことで得られます。与えられた導関数はすでに因数分解されているので、各因数が0になる $x$ の値を求めれば良いです。
2. $x$ の値を小さい順に並べます。
3. 増減表の1行目に $x$ の値を書き込みます。その際、$x = -\infty$ と $x = \infty$ も含めます。
4. 増減表の2行目に $y'$ の符号を書き込みます。$y'$ の符号は、$y' = 0$ となる $x$ の値で変化します。それぞれの区間で $y'$ が正か負かを調べるには、区間内の任意の $x$ の値を $y'$ に代入して計算します。$y'>0$ ならば増加、$y'<0$ ならば減少、$y'=0$ ならば極値です。
5. 増減表の3行目に $y$ の増減を矢印で書き込みます。増加の場合は上向きの矢印 ($\nearrow$)、減少の場合は下向きの矢印 ($\searrow$)、極値の場合は水平な線(-)を書き込みます。
6. $y' = 0$ となる $x$ の値を元の関数 $y$ に代入して、極値を求め、増減表に書き込みます。
各関数の増減表は以下のようになります。
**(1) , **
となるのは のとき。
| | | -4 | | 2 | | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| | + | 0 | - | 0 | + | |
| | | 極大値 81 | | 極小値 -27 | | |
**(2) , **
となるのは のとき。
| | | 3 | | 5 | | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| | - | 0 | + | 0 | - | |
| | | 極小値 -52 | | 極大値 -48 | | |
**(3) , **
となるのは のとき。
| | | -6 | | -2 | | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| | - | 0 | + | 0 | - | |
| | | 極小値 -1 | | 極大値 15 | | |
**(4) , **
となるのは のとき。
| | | -3 | | 1 | | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| | - | 0 | + | 0 | - | |
| | | 極小値 -29 | | 極大値 3 | | |
**(5) , **
となるのは のとき。
| | | 2 | | 4 | | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| | + | 0 | - | 0 | + | |
| | | 極大値 49 | | 極小値 33 | | |
**(6) , **
となるのは のとき。
| | | -1 | | 9 | | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| | + | 0 | - | 0 | + | |
| | | 極大値 16 | | 極小値 -538 | | |
**(7) , **
となるのは のとき。
| | | -3 | | 7 | | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| | + | 0 | - | 0 | + | |
| | | 極大値 163 | | 極小値 -440 | | |
3. 最終的な答え
上記の表に、各関数の増減表を示しました。最終的な答えは、問題文で求められている増減表そのものです。