関数 $y = 2x^3 - 6x^2 + 1$ の増減を調べる問題です。

解析学微分関数の増減極値増減表三次関数
2025/7/31

1. 問題の内容

関数 y=2x36x2+1y = 2x^3 - 6x^2 + 1 の増減を調べる問題です。

2. 解き方の手順

(1) まず、関数 yyxx で微分して、yy' を求めます。
y=2x36x2+1y = 2x^3 - 6x^2 + 1
y=6x212xy' = 6x^2 - 12x
(2) y=0y' = 0 となる xx の値を求めます。これは極値を与える点の候補となります。
6x212x=06x^2 - 12x = 0
6x(x2)=06x(x - 2) = 0
x=0,2x = 0, 2
(3) xx の値によって yy' の符号がどのように変化するかを調べます。
x<0x < 0 のとき、x<0x < 0x2<0x - 2 < 0 なので、y=6x(x2)>0y' = 6x(x - 2) > 0 となります。
0<x<20 < x < 2 のとき、x>0x > 0x2<0x - 2 < 0 なので、y=6x(x2)<0y' = 6x(x - 2) < 0 となります。
x>2x > 2 のとき、x>0x > 0x2>0x - 2 > 0 なので、y=6x(x2)>0y' = 6x(x - 2) > 0 となります。
(4) 増減表を作成します。
| x | ... | 0 | ... | 2 | ... |
|-----|-----|-----|-----|-----|-----|
| y' | + | 0 | - | 0 | + |
| y | 増加 | 極大 | 減少 | 極小 | 増加 |
(5) 極値を求めます。
x=0x = 0 のとき、y=2(0)36(0)2+1=1y = 2(0)^3 - 6(0)^2 + 1 = 1 (極大値)
x=2x = 2 のとき、y=2(2)36(2)2+1=1624+1=7y = 2(2)^3 - 6(2)^2 + 1 = 16 - 24 + 1 = -7 (極小値)

3. 最終的な答え

関数 y=2x36x2+1y = 2x^3 - 6x^2 + 1 は、
x<0x < 0 で増加、
0<x<20 < x < 2 で減少、
x>2x > 2 で増加します。
x=0x = 0 で極大値 11 をとり、
x=2x = 2 で極小値 7-7 をとります。

「解析学」の関連問題

定積分 $\int_{-2}^{2} \sqrt{5-2x} \, dx$ の値を計算します。

定積分積分置換積分
2025/7/31

問題は以下の2つの極限を求める問題です。 * $\lim_{x \to 0} \frac{\sin x - x\cos x}{\sin^3 x}$ * $\lim_{x \to 0} \fra...

極限ロピタルの定理三角関数テイラー展開
2025/7/31

広義積分 $\int_{1}^{\infty} xe^{-2x} dx$ を求めます。

広義積分部分積分不定積分ロピタルの定理
2025/7/31

与えられた7つの広義積分の値を求める問題です。各積分は以下の通りです。 (i) $\int_0^1 x \log x \, dx$ (ii) $\int_0^5 \frac{1}{\sqrt{5-x}...

広義積分部分積分置換積分積分計算
2025/7/31

問題3と4の2つの問題があります。 問題3は、$y = \arctan x$ の $x = \sqrt{3}$ における接線の方程式を求める問題です。 問題4は、アステロイド曲線 $x = \cos^...

微分接線逆三角関数媒介変数表示
2025/7/31

与えられた8つの定積分を計算する問題です。 (1) $\int_{0}^{1} \sin^{-1} x \, dx$ (2) $\int_{0}^{1} x \cos^{-1} x \, dx$ (3...

定積分部分積分置換積分三角関数
2025/7/31

はい、承知いたしました。画像に写っている数学の問題を解きます。

積分不定積分部分積分置換積分逆正接関数ルート
2025/7/31

2つの曲線 $C_1: y = xe^{-x+3}$ と $C_2: y = x$ で囲まれた図形の面積を求める。

積分面積部分積分指数関数
2025/7/31

媒介変数 $\theta$ で表された関数 $x = \cos^3\theta$ $y = \sin^3\theta$ について、以下の問いに答える。 (1) $\frac{dy}{dx}$, $\f...

媒介変数表示微分接線法線曲線の長さ面積
2025/7/31

関数 $y = 2x - \tan x$ ($-\frac{\pi}{2} < x < \frac{\pi}{2}$) の増減、凹凸を調べ、グラフの概形を描き、極値と変曲点を求める問題です。

関数の増減関数の凹凸グラフの概形導関数極値変曲点三角関数
2025/7/31