ニューアクションβIIICをやってます。
例題97に
関数f(x)=x^2/3(x+5)の増減、極値、グラフの凹凸および編曲店を調べてそのグラフをかけ
とあります。
増減表まで求めて
極大値 3×4^1/3
極小値 0
変曲点(1、6)
f(x)がx→∞のとき∞
f(x)がx→-∞のとき-∞
というところまで求めました。
でもその後です。
xが+0や-0に近づくときの極限値を
f´(x)に適応してるんです。
なんでf(x)でなくf´(x)に使うんでしょうか・・。
同じような疑問がまとわり付く問題が例題99にもあります。
f(x)=x/logxのグラフをかく問題です。
極値や凹凸は求めて
x→∞となるときf(x)に適応して∞と求まるとこまでいきました。
やはりここからが疑問です。
x→+0のときの状態を調べるために
f´(x)に適応してます。この問題の場合f(x)にも使っており
f´(x)、f(x)両方に使ってます。ますます意味が分かりません・・。
No.1
- 回答日時:
「f(x)に適応(適用?)しています」とか「f(x)に使ってます」とかの意味がよく分からないのですが、もっと具体的に"何"を求めるために"どのような計算"をしているのか書いてもらえませんか?
出来れば口語ではなく数式で書いてください。
それと問題の関数は
f(x) = (x^2)/(3(x+5))
ですか?
それとも
f(x) = (x^(2/3))*(x+5)
ですか?
指数や分数の解釈が少し紛らわしいので、括弧を多用して表記してくださいね。
回答どうもです。問題集の模範解答をかきます。
まず問題の関数は
f(x) = (x^(2/3))*(x+5) です。
f(x)は定義域は実数全体。
またf´(x)=5(x+2)/3(x^(1/3))
f´(x)=0とおくと x=-2
f´´(x)=10(x-1)/9(x^(4/3)
f´´(x)=0とおくと x=1
よって関数の増減、凹凸は次の表のようになる。
表は省略
この表より
x=-2のとき 極大値3・4^(1/3)
x=0のとき 極小値0
変曲天(1,6)
また
lim f(x)=∞
x→∞
lim f(x)=-∞
x→-∞
さらに
lim f´(x)=∞
x→+0
lim f´(x)=-∞
x→-0
であるから、グラフは原点Oでy軸に接する。
したがって、グラフは図の通り(図は省略)
となっております。
最後の二つの極限式の必要性がわからないんです。
lim f´(x)=±∞
x→±0
を使わず
lim f(x)=±∞
x→±0
を使ってはダメなんでしょうか。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
補足ありがとうございます。
lim[x→+0]{f'(x)} = ∞
lim[x→-0]{f'(x)} = -∞
この2式で求めているものはx=0におけるf(x)の極限値ではありません。
x=0におけるy=f(x)の接線の傾きを求めています。
通常x=aにおけるy=f(x)の接線の傾きを求めるには、f'(x)を求めてf'(a)を計算すればいいですね。
しかし、今回の場合x=0はf'(x)の定義域に含まれていません。
そこでx→0のときのf'(x)の極限をとって、x=0におけるy=f(x)の接線の傾きを調べようというのが上の計算です。
極限をとった結果、y=f(x)の接線の傾きはx=0で∞になることがわかります。
ですからx=0におけるy=f(x)の接線は、点(0,0)を通って傾きが∞ということで、y軸と一致すると言えるのです。
言い換えればx=0でy=f(x)はy軸に接することになりますから、模範解答ではそのように結論しているのです。
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