No.4ベストアンサー
- 回答日時:
質問者さんへ
No.2 さんの回答ですが、図を誤解されているようで、前半は無視した方がよいと思います。特に「f'(a)=0 だから x=a で最小値か最大値をとる」というのは誤りですので注意してください。
No.3 さんの回答で
> 二次導関数が 0 は何を意味するか?
> 下に凸から上に凸へ、またはその逆へ
> 切り替わる点であることを意味します。
とありますが、これも正しくありません。
たとえば関数 f(x)=x^4 では、x=0 で二次導関数は 0 ですが、グラフの膨らみ方は x=0 の前後で似ています。グラフは二次関数のグラフに似ていることを参考にしてください。
「f(x)に対するf’(x)の傾き」が何のことかわかりませんでしたので、質問に答えられませんが、せっかくだから書いておきます。
y=f'(x) のグラフをかいたとすると、その各点での接線の傾きは f''(x) で与えられます。ですから、「常に f''(x)>0 」とは「y=f'(x) のグラフの接線の傾きはどこでも正」ということです。
接線の傾きがどこでも正となるグラフは、右に向かって増えていくでしょう。つまり、「f'(x) は増えていく関数」です。f'(x) とは、y=f(x) のグラフの接線の傾きでした。接線の傾きが増えていくということは、図的にいえば、右に行くにしたがって y=f(x) の接線は反時計回りに回転する、ということです。
したがって、f''(x) の正負はグラフの膨らみ方を表しているといえます。グラフは x-y平面を上下に分けますが(部分的な場合もある)、上の領域が下の領域に向かって膨らんでいるときが「下に凸」です。
膨らみのある部分の先に f''(x)=0 となる点があるなら、そこに向かって膨らみが消えていき、その点で完全に消えます。そこで接線の回転が止まるのです。その先の膨らみ方(接線の回転がどっち回りか)は、f''(x) の符号(接線の傾き f'(x) の変化がプラスかマイナスか)が教えてくれます。
No.3
- 回答日時:
質問文の
f"(x)=0 は f'(x) の傾きが 0 になる点
というのはそのとおりです。
しかし、そのままだと求める必要性を感じないと思います。
二次導関数の値が正か負かによって
下に凸か上に凸かの判定ができます。
これは図のとおりです。
二次導関数が 0 は何を意味するか?
下に凸から上に凸へ、またはその逆へ
切り替わる点であることを意味します。
ですから、グラフを手書きする場合には
この点を意識して書きます。
例が二次関数では、二次導関数が 0 になる事はありませんが、
三次以上の関数や三角関数(sin,cos)などではあり得ますので
そういった関数で試してみると良いかもしれません。
No.2
- 回答日時:
何だか悪いテキストに見えます。
グラフの左側では最初f´<0つまりfは減少しますが、f´=0になりfは最小値をとりfは一瞬ですが水平になり、次にf´>0に代わりfは増加に転じます。この説明の中でf´´は出て来ません。考えてもいいですが、無くても減少→最少→増加の説明は出来ます。
ではf´´どう考えるのかというと、f´´>0の時は「f´つまりfの傾きが増加」傾きが増えるのを想像してみて下さい。富士山の裾野のような弓なりカーブ、下に凸です。f´´<0の時はダルマの頭カーブ、上に凸です。
f´´=0の時は、考えてみて下さい。
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