情報通信工学科1年 解析(中川) 宿題9(増減表とグラフ)
- 増減表を書いてグラフを描きなさい。
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f (x) = x3 - 3 x2 + 3x
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f ' (x) = 3 x2 - 6 x2+3
= 3 ( x2 -2 x +1 )
= 3 ( x -1 )2
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( x -1 )2 は常に0以上(x=1 のときだけ一瞬0)なので、
傾き f '(x) は x=1 の時以外は常にプラス(単調増加)
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これらを増減表にかくと
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| x |
| 1 |
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| 傾き f' | + | 0 | + |
| グラフ f | / 増加 | 1 | / 増加 |
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これだけではよくわからないので
傾きの増加率も求めてみると -
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f ' '(x) = { 3 x2 - 6 x2+3 } '
= 6 x -6
= 6 (x-1)
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f ' '(x) が+になるのは (x-1) > 0 のとき
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つまり x > 1 のとき f ' '(x) が+ (下に凸)。
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f ' '(x) が - になるのは (x-1) < 0 のとき
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つまり x < 1 のとき f ' '(x) が - (上に凸)。
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f ' '(x) が0になるのは x=1 のとき(変曲点)。
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これらを増減表に加えると
| x |
| 1 |
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| 傾き f' | + | 0 | + |
| 曲率 f '' | - | 0 | + |
| グラフ f |  増加 | 変曲点 1 |  増加 |