与えられた関数 $y = x^3 + \frac{3}{2}x^2 - 6x + \frac{1}{2}$ の増減を調べ、グラフの概形を描く。

解析学微分増減グラフ三次関数極値
2025/7/28
承知いたしました。問題文に記載されている6つの関数の中から、関数(1) y=x3+32x26x+12y = x^3 + \frac{3}{2}x^2 - 6x + \frac{1}{2} について、増減を調べ、グラフの概形を描く問題として回答します。

1. 問題の内容

与えられた関数 y=x3+32x26x+12y = x^3 + \frac{3}{2}x^2 - 6x + \frac{1}{2} の増減を調べ、グラフの概形を描く。

2. 解き方の手順

(1) 導関数を求める。
与えられた関数をxxで微分する。
y=3x2+3x6y' = 3x^2 + 3x - 6
(2) 導関数が0となる点を求める。
導関数yy'が0となるxxの値を求める。
3x2+3x6=03x^2 + 3x - 6 = 0
x2+x2=0x^2 + x - 2 = 0
(x+2)(x1)=0(x+2)(x-1) = 0
x=2,1x = -2, 1
(3) 増減表を作成する。
x=2,1x = -2, 1 をもとに増減表を作成し、yy'の符号を調べる。
| x | ... | -2 | ... | 1 | ... |
|------|-------|-------|-------|-------|-------|
| y' | + | 0 | - | 0 | + |
| y | 増加 | 極大値 | 減少 | 極小値 | 増加 |
(4) 極値を求める。
x=2x = -2 のとき、y=(2)3+32(2)26(2)+12=8+6+12+12=212y = (-2)^3 + \frac{3}{2}(-2)^2 - 6(-2) + \frac{1}{2} = -8 + 6 + 12 + \frac{1}{2} = \frac{21}{2}
x=1x = 1 のとき、y=(1)3+32(1)26(1)+12=1+326+12=4y = (1)^3 + \frac{3}{2}(1)^2 - 6(1) + \frac{1}{2} = 1 + \frac{3}{2} - 6 + \frac{1}{2} = -4
(5) グラフの概形を描く。
極大値(212)(\frac{21}{2})x=2x=-2で、極小値(4)(-4)x=1x=1でとることを考慮し、グラフの概形を描く。

3. 最終的な答え

極大値:x=2x = -2y=212y = \frac{21}{2}
極小値:x=1x = 1y=4y = -4
グラフの概形:上記の極大値と極小値、および関数の形状(3次関数)を考慮してグラフを描画します。

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