関数の定義域が $x \geq 0$ であり、導関数 $f'(x)$ が $f'(x) = 2x - \frac{4}{2\sqrt{x}}$ で与えられているとき、増減表を作成する問題です。

解析学導関数増減表極値関数の増減
2025/4/20

1. 問題の内容

関数の定義域が x0x \geq 0 であり、導関数 f(x)f'(x)f(x)=2x42xf'(x) = 2x - \frac{4}{2\sqrt{x}} で与えられているとき、増減表を作成する問題です。

2. 解き方の手順

まず、導関数 f(x)f'(x) を簡略化します。
f(x)=2x2xf'(x) = 2x - \frac{2}{\sqrt{x}}
f(x)=0f'(x) = 0 となる xx の値を求めます。
2x=2x2x = \frac{2}{\sqrt{x}}
x=1xx = \frac{1}{\sqrt{x}}
xx=1x\sqrt{x} = 1
x32=1x^{\frac{3}{2}} = 1
x=1x = 1
次に、f(x)f'(x) の符号を調べます。定義域は x0x \geq 0 であり、x=0x=0 では定義されません。
0<x<10 < x < 1 のとき、x<1xx < \frac{1}{\sqrt{x}} より、f(x)<0f'(x) < 0 となります。
x>1x > 1 のとき、x>1xx > \frac{1}{\sqrt{x}} より、f(x)>0f'(x) > 0 となります。
増減表を作成します。
| x | 0 | ... | 1 | ... |
|-------|--------|---------|--------|---------|
| f'(x) | 定義されない | - | 0 | + |
| f(x) | | 減少 | 極小 | 増加 |

3. 最終的な答え

x=1x=1 で極小値をとり、0<x<10<x<1 で減少、x>1x>1 で増加する。
(具体的な関数f(x)f(x)が与えられていないため、f(1)f(1)の値を計算することはできません。)

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