はい、承知しました。問題文のOCRと問題文の画像に基づいて、以下の問題について解答します。

解析学微分凹凸変曲点導関数
2025/5/11
はい、承知しました。問題文のOCRと問題文の画像に基づいて、以下の問題について解答します。
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1. 問題の内容**

次の曲線の凹凸を調べ、変曲点があればその座標を求めよ。
(1) y=x4+2x3+1y = x^4 + 2x^3 + 1
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2. 解き方の手順**

1. 与えられた関数を$y=f(x)$とおく。$f(x)=x^4 + 2x^3 + 1$。

2. $f(x)$の第1次導関数$f'(x)$を計算する。

f(x)=4x3+6x2f'(x) = 4x^3 + 6x^2

3. $f(x)$の第2次導関数$f''(x)$を計算する。

f(x)=12x2+12xf''(x) = 12x^2 + 12x

4. $f''(x) = 0$となる$x$を求める。

12x2+12x=012x^2 + 12x = 0
12x(x+1)=012x(x + 1) = 0
x=0,1x = 0, -1

5. 増減表を作成し、$f''(x)$の符号の変化を調べる。

| x | | -1 | | 0 | |
| :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- |
| f''(x) | + | 0 | - | 0 | + |
| f(x) | 凸 | | 凹 | | 凸 |

6. $x = -1$のとき、$f(-1) = (-1)^4 + 2(-1)^3 + 1 = 1 - 2 + 1 = 0$。よって、変曲点は$(-1, 0)$。

7. $x = 0$のとき、$f(0) = 0^4 + 2(0)^3 + 1 = 1$。よって、変曲点は$(0, 1)$。

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3. 最終的な答え**

凹凸:
* x<1x<-1, 0<x0<xで下に凸
* 1<x<0-1<x<0で上に凸
変曲点:
(1,0),(0,1)(-1, 0), (0, 1)

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