関数 $y = x + \sin x$ の導関数 $y'$ を求めます。 $y' = 1 + \cos x$

解析学極値導関数三角関数微分
2025/6/4
## 問題の内容
与えられた関数 y=x+sinxy = x + \sin x (0x2π0 \le x \le 2\pi) の極値を求める問題です。
## 解き方の手順

1. **導関数を求める:**

関数 y=x+sinxy = x + \sin x の導関数 yy' を求めます。
y=1+cosxy' = 1 + \cos x

2. **第二導関数を求める:**

導関数 yy' の導関数 yy'' を求めます。
y=sinxy'' = -\sin x

3. **極値の候補を求める:**

y=0y'' = 0 となる xx の値を求めます。
sinx=0-\sin x = 0 より、x=nπx = n\pi (nn は整数)
定義域 0x2π0 \le x \le 2\pi における解は、x=0,π,2πx = 0, \pi, 2\pi です。

4. **極値の判定:**

x=0,π,2πx = 0, \pi, 2\pi の前後で yy' の符号の変化を調べます。
* x=0x=0 のとき:
- x<0x < 0 は定義域外なので考えない。
- 0<x<π0 < x < \pi の範囲で cosx\cos x の値は 1<cosx1-1 < \cos x \le 1 ですので、 y=1+cosx0y' = 1 + \cos x \ge 0 です。よって、x=0x=0で、yy'の符号が変化しません。
* x=πx=\pi のとき:
- 0<x<π0 < x < \pi の範囲で cosx\cos x の値は 1<cosx<1-1 < \cos x < 1 ですので、y=1+cosx>0y' = 1 + \cos x > 0 です。
- π<x<2π\pi < x < 2\pi の範囲で cosx\cos x の値は 1<cosx<1-1 < \cos x < 1 ですので、y=1+cosx>0y' = 1 + \cos x > 0 です。
よって、x=πx=\piで、yy'の符号が変化しません。
* x=2πx=2\pi のとき:
- π<x<2π\pi < x < 2\pi の範囲で cosx\cos x の値は 1<cosx<1-1 < \cos x < 1 ですので、y=1+cosx>0y' = 1 + \cos x > 0 です。
- x>2πx > 2\pi は定義域外なので考えない。
よって、x=2πx=2\piで、yy'の符号が変化しません。

5. **極値を求める:**

yy'の符号が変化しないので、x=0,π,2πx=0, \pi, 2\piは極値ではありません。
## 最終的な答え
極値をもたない。

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