## 問題の内容

解析学微分導関数増減極大極小経済モデル連立方程式
2025/8/1
## 問題の内容

1. 関数 $f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 1$ について、導関数を求め、因数分解し、増減表を完成させる問題。

2. 国民所得 $Y$ が、消費 $C$、投資 $I$、政府支出 $G$ で $Y = C + I + G$ と表される経済モデルにおいて、$C = 0.9(Y-T)$、$I = 41$、$T = G + B$、$G = 50$、$B = 20$ の時の均衡国民所得 $Y$ を求める問題。

## 解き方の手順

1. 関数 $f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 1$ について

* 導関数を求める:
f(x)=3x212x+9f'(x) = 3x^2 - 12x + 9
よって、 1=3, 2=-12, 3=9
* 導関数を因数分解する:
f(x)=3(x24x+3)=3(x1)(x3)f'(x) = 3(x^2 - 4x + 3) = 3(x - 1)(x - 3)
問題文に (x5)(x6)(x-5)(x-6)となっているため、1→5, 3→6とすれば良い。4=3
* 増減表を完成させる:
f(x)=0f'(x) = 0 となるのは x=1x = 1x=3x = 3 のとき。
x<1x < 1 のとき、f(x)>0f'(x) > 0 (増加)
1<x<31 < x < 3 のとき、f(x)<0f'(x) < 0 (減少)
x>3x > 3 のとき、f(x)>0f'(x) > 0 (増加)
x=1x = 1 のとき、f(1)=16+9+1=5f(1) = 1 - 6 + 9 + 1 = 5 (極大)
x=3x = 3 のとき、f(3)=2754+27+1=1f(3) = 27 - 54 + 27 + 1 = 1 (極小)
増減表を埋める。
x | ... | 1 | ... | 3 | ...
-- | -- | -- | -- | -- | --
x1x-1 | - | 0 | + | + | +
x3x-3 | - | - | - | 0 | +
f(x)f'(x) | + | 0 | - | 0 | +
f(x)f(x) | 増加 | 極大 | 減少 | 極小 | 増加
よって、
7= +, 8=-, 9=+, 10=増加, 11=極大, 12=減少, 13=極小, 14=増加

2. 国民所得 $Y$ を求める:

Y=C+I+GY = C + I + G
C=0.9(YT)C = 0.9(Y - T)
T=G+BT = G + B
G=50G = 50
B=20B = 20
これらを代入して YY を求める。
T=50+20=70T = 50 + 20 = 70
C=0.9(Y70)C = 0.9(Y - 70)
Y=0.9(Y70)+41+50Y = 0.9(Y - 70) + 41 + 50
Y=0.9Y63+41+50Y = 0.9Y - 63 + 41 + 50
0.1Y=280.1Y = 28
Y=280Y = 280
## 最終的な答え

1. 1=3, 2=-12, 3=9, 4=3, 5=1, 6=3, 7= +, 8=-, 9=+, 10=増加, 11=極大, 12=減少, 13=極小, 14=増加

2. 15=280

3. 16=?, 17=?, 18=? (グラフが読めないため省略)

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