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関数

    s (id: 1473) (2022年12月19日18:06)
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    Fx=x3乗+2x二乗-4x+k(kは定数) gx=3x二乗-3x-2 -2≦x≦2、-2≦y≦2を満たす任意の実数x、yに対して、Fx≧gyが成り立つようなkの値の範囲を求めよ この問題の解き方を教えてください

    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2022年12月19日19:50)
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    こんばんは、sさん、ひさしぶりですね! 問題文にyなど使っているのでわかりにくくしていますが、次のような問題のことです。 「2数α、βをー2以上2以下の実数とする。どんなα、βについてもf(α)≧g(β)が成り立つようなkの値の範囲を求めなさい」 つまり、ー2から2までの範囲で2つの関数のグラフを考えるとき、g(x)のグラフの最大値がf(x)の最小値以下になっている、ということです。つまりー2から2の間で、f(x)の値域とg(x)の値域に共通部分がなく、f(x)の値域がg(x)の値域の上になっているということ。よくあるのはその範囲で「f(x)≧g(x)であるようなk」というタイプの問題と区別してください。これは同じxの値でfとgを比べますが、あなたの問題ではその範囲すべてで勝手な2数を取っても、ということです。 これが理解できれば、ー2≦x≦の範囲でのf(x)の最小値(増減表を掛けば解りますがx=2/3のときの極小値で、もちろんkを含みます)とg(x)の最大値(x=ー2のとき)をそれぞれ求め、f(2/3)≧g(-2)からkを求めればいいです。 やってみてください。 これでわかりますか? ===========追加=========== 「f(x)≧g(x)であるようなk」というタイプの問題の場合 これは「関数h(x)=f(x)-g(x)がー2≦x≦2の範囲で常に正であるようなkの値の範囲を求めなさい」ということになります。 $ h(x)= x^3-x^2-x+k+2 $  このグラフの概形を書こうとします。 $ h'(x)=3x^2-2x-1 =(3x+1)(x-1)$  で、$ x=-\frac{1}{3} $ で極大、$ x=1$ で極小。ー2≦x≦2の範囲で最小になるのはx=-2のときか極小値のどちらか。極小値=$h(1)=k+1$ 、$ h(-2)=k+8 $ 。 よって最小になるのは極小値で、これが0以上であればよい。よってk≧ー1。 ということです。 このもともとの質問つまり(2)の答は $ f(\frac{2}{3} ) ≧ g(-2) $ $ k-\dfrac{40}{27} ≧ 16 $ これより $ k ≧ \dfrac{382}{27} $ なんか数がぐちゃぐちゃで、どこかで計算間違いしていないか心配です。 自分で計算してくださいね! これでわかりますか?
    s (id: 1473) (2022年12月19日22:18)
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    ありがとうございます!考え方は分かったんですがそれだと「f(x)≧g(x)であるようなk」と同じ計算になりませんか?

    s (id: 1473) (2022年12月19日22:23)
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    実はこれが(2)で(1)では「常にf(x)≧g(x)であるようなk」だったんですけど答えは同じでいいんですか?

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2022年12月20日11:28)
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    あ、質問に気が付きませんでした。ゴメン! 答は違いますよ!(1)のほうはz表平面上のグラフを縦方向に見た時、ー2から2までの間ではどこもfのグラフがgのグラフより上にある、ということで、こちらの方は回答に追加しておきますね。見てください。 この2つの設問はよくペアで出題されます。意味が違うということを理解してください、というか、理解できますか?だめならまた詳しく書きますが。

    s (id: 1473) (2022年12月20日14:00)
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    うわあああ(2)の答えを(1)で答えちゃいました

    s (id: 1473) (2022年12月20日14:08)
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    -2で極小値はありえなくないですか? 上がって下がるという概形ですよね??

    s (id: 1473) (2022年12月20日14:10)
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    あと微分した式が間違ってると思います

    s (id: 1473) (2022年12月20日14:12)
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    間違えました笑何でもないです

    s (id: 1473) (2022年12月20日14:17)
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    (1)の答えk≧-8になりました

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2022年12月20日16:54)
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    え?-2で極小って書いてないと思うけど、どこ? x=-2のときの値か極小値のどちらか、ということは書きましたが… (1)の答はそれじゃ違うんじゃないかなぁ。fからgを引いた差がh(x)で、k+1とk+8じゃ、k+1のほうが小さいから、その小さい方が0以上であればいいんだよ?

    s (id: 1473) (2022年12月20日23:12)
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    -2をhxに代入したらk-8になりませんか?

    s (id: 1473) (2022年12月20日23:33)
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    それで答えがk≧8になりませんか?

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2022年12月21日8:23)
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    穴があったら入りたい!おっしゃるとおりです。私の計算力というか集中力というか、衰えてますなぁ。実は後期高齢者なのです。頭の活性化には最適なので続けさせてもらいますが、あまり間違いが多いようでは引退ですね。間違い見つけてもらって感謝してます!ありがとう!でもまぁ、やり方や説明は正しいと思ってます。それもおかしくなったら教えて下さい。よろしく。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2022年12月21日8:40)
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    あなたの時間を無駄にさせてしまったようでごめんなさいね!

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2022年12月21日8:43)
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    でもまあ、これに懲りずに質問してください!

    s (id: 1473) (2022年12月21日12:42)
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    ありがとうございます!とても説明わかりやすいです

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2022年12月21日13:56)
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    おぉ!フォローしてくれてありがとう!

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