電気系大学生の自習室

増減・極値・最適化

導関数の符号が正なら増加、負なら減少。停留点だけで結論を出さず、前後の符号と定義域の端点を確認する。

現象から理解する:何が起こり、なぜ起こる?

導関数の符号が正なら増加、負なら減少。停留点だけで結論を出さず、前後の符号と定義域の端点を確認する。

現象を表す公式・定義

f′(x)=3(x−1)(x+1)\displaystyle f'(x)=3(x-1)(x+1)

この単元は内容確認中です。以下の式は学習の出発点であり、公式を適用できる条件を例題・教科書などで確認してください。

考え方の出発点:停留点はx=±1。符号表よりx=−1で極大値2、x=1で極小値−2。

検討すべき条件:閉区間の最大・最小には端点の値も必要。

現象を図で理解する

増減・極値・最適化:概念の図xy
概念:関数のグラフと変化量の模式図。理解のための模式図であり、設問条件の厳密な作図ではありません。

模式図は法則を理解するための補助です。実際に代入する数値や条件は、公式と問題文で確認してください。

式が成り立つ理由・導出の流れ

冒頭に示した公式を使う前に、問題が要求する量と単位を整理しましょう。成立条件が不明なときに式だけを暗記して代入しないことが大切です。

よくあるミス・検算の観点

  • 閉区間の最大・最小には端点の値も必要。

単位、符号、初期条件、ベクトルの向きを最後に確認しましょう。

例題1(基本)|何を求めるかから始める

増減・極値・最適化:例題の図xy
例題の見方:関数のグラフと変化量の模式図。理解のための模式図であり、設問条件の厳密な作図ではありません。
なぜその法則を使う? 計算の順序と検算

停留点はx=±1。符号表よりx=−1で極大値2、x=1で極小値−2。

閉区間の最大・最小には端点の値も必要。

演習問題(基本・標準・発展)

基本から段階的に考えるオリジナル問題です。内容確認中の単元には共通の復習問題も残しています。

増減・極値・最適化:演習の図xy
演習の考え方:関数のグラフと変化量の模式図。理解のための模式図であり、設問条件の厳密な作図ではありません。
基本 1

f(x)=x²−4x+5 の最小値を求めよ。

解答・解説を開く

平方完成すると(x−2)²+1。最小値1(x=2)。

基本 2

公式・定義「f(x)=x³−3x → f′(x)=3(x−1)(x+1)」を、単元の用語を使って言葉で説明しよう。

解答・解説を開く

導関数の符号が正なら増加、負なら減少。停留点だけで結論を出さず、前後の符号と定義域の端点を確認する。

基本 3

例題の計算・推論の手順を、模範解説を閉じて再現しよう。

解答・解説を開く

停留点はx=±1。符号表よりx=−1で極大値2、x=1で極小値−2。

標準 1

なぜこの考え方が使えるのか、前提となる条件や注意点を述べよう。

解答・解説を開く

閉区間の最大・最小には端点の値も必要。

標準 2

公式と例題を使い、結果がどの量に依存するか説明しよう。

解答・解説を開く

停留点はx=±1。符号表よりx=−1で極大値2、x=1で極小値−2。 見通し:導関数の符号が正なら増加、負なら減少。停留点だけで結論を出さず、前後の符号と定義域の端点を確認する。

発展・記述 1

別の設定へ応用する際、元の条件を外した場合に検討すべき点を挙げよう。

解答・解説を開く

閉区間の最大・最小には端点の値も必要。 導関数の符号が正なら増加、負なら減少。停留点だけで結論を出さず、前後の符号と定義域の端点を確認する。

問題に添えた図は考えるための模式図です。数値や関係を判断するときは必ず問題文の条件を優先してください。

この単元の学習を記録する

例題・演習を終えたら記録しましょう。結果はこのブラウザにのみ保存され、ログインや外部送信は不要です。

未完了

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