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関数領域を求める問題

    U S (id: 2482) (2023年9月30日15:33)
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    模範解答の場合分けの意図が理解できず、教えてほしいです。 自分の理解できたのはノートに書いてあるところまでです。 17:29 模範解答アップ

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    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2023年9月30日16:31)
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    こんにちは。 ヒントには「それが解を持つ」としかかいてないですが、正しくは「そのtの2次方程式が0≦t≦1であるような実数解を持つ」です。この手の問題はやったことがあるのでは?場合分けは(1)0と1の間に解を1つ持つ(2)0と1の間に解を2つ持つ…① です。 (1)は大丈夫ですか?f(0)とf(1)が異符号なら、グラフは0と1の間で一回だけx軸と交わりますね。 (2)は、ノートにあるよりもっと条件が必要ですよ。模範解答には、判別式や放物線の軸の範囲とかの条件が あるはずです。 とにかく、tの2次方程式ができてしまえば、あとは①の問題を解くことだけに専念すればいいです。 これで大丈夫ですか?わかったとか、まだこのへんがわからないので説明してくれとか、コメント欄に返事を書いて下さい。 追記<あ、ごめん、ちょっと違ったかも。それだけだと直線ABの通過領域になっちゃうか。線分ABだよね。もうちょっと条件が必要だな。>模範解答の写真もアップしてくれませんか?傾いた双曲線なんか出てきてます?
    U S (id: 2482) (2023年9月30日17:38)
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    ありがとうございます👍 模範解答の6行目に f(x)f(1)<=0 とありますが f(0)f(1)<=0 ですか?

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2023年9月30日17:53)
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    いや、f(x)でいいのですね。①の範囲から、tはxと1の間に解を持つので。 なるほどです![1]も[2]も、xと1の間に解を持つということでやってます! 線分だからこうなりますね。 線分の通過領域はかなりの難問です。しかもこの問題で出てくる曲線部分が変な式だし。ぱっと見では形がわかりません。微分まで動員して図を書くという、大変な問題のようです。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2023年9月30日18:06)
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    模範解答を使って、ここまではわかるけれど、次に行くのがわからない、とかいう感じで聞いてください。

    U S (id: 2482) (2023年9月30日19:02)
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    模範解答の6行目の [1]f(x)f(1)<=0 これが表す意味は、 下に凸の2次関数f(t)で、t=xの時に負またはt=1の時に負、すなわち xと1の間で、1つ解を持つ場合ということいいでしょうか?

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2023年9月30日19:21)
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    はい、放物線の形状が頭の中にあって、t=xで負、t=1で正、あるいはt=xで正、t=1で負ということですから、xと1の間で、グラフはただ1回x軸と交わることになる、ということですね。

    U S (id: 2482) (2023年9月30日19:33)
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    ありがとうございます その次の、 [1]f(x)f(1)<=0の時、(ここまでは理解^ ^) x(yーx)・(yーx)<=0 の意味がわかりません。 疑問は、 y=xの重解のような式が出てくるのはなぜ? xの関数なのか、tの関数なのか、脳の中でごちゃ混ぜ状態です( ; ; )

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2023年9月30日20:30)
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    実際にtにxを代入しました?代入して整理するとx(y-x)になりますよ。tに1を代入して整理すると(y-x)になりますよ。 y-xが2個出てきたのは偶然だと思います。それと別に重解とかじゃないです、方程式じゃないし。 けっきょくx(y-x)²≦0を考えることになり、(y-x)²≧0なのでxのほうはx≦0となりますが、そもそも0≦xがあるので、条件を満たすxはx=0のみになるというわけです。

    U S (id: 2482) (2023年9月30日21:46)
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    >実際にtにxを代入しました?代入して整理するとx(y-x)になりますよ。tに1を代入して整理すると(y-x)になりますよ。 ここまでできました。 ありがとうございます。 重解でないことも理解しました。理解が遅くすみません! y=x ←ここまで理解した。 その次に(0<= x <= 1) で範囲(定義域?)を明示できる、かつ明示している理由は何ですか? x=0 ←ここまで理解した。(0<= y <= 1) で範囲(値域?)を明示できる、かつ明示している理由は何ですか? 問題文では、0 <= t <= 1 となっているし、直線ABではなく、線分ABだからでしょうか?

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2023年9月30日21:55)
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    はい、そうです。(x、y)は線分AB上の点で、Aが動く範囲はx座標もy座標も0から1、Bはx座標は常に0、y座標は0と1の間です。よってどう考えても点(x、y)のx座標もy座標も0と1の間しかとれません。よって直線y=xや直線x=0もその範囲の部分だけです。 なんか、会話型でいいなぁ。でも、このサイトの設計者が、1人が1日に書けるコメント数を制限していて、そろそろ私からは書き込めなくなるかもしれません。もしそうなったら明日まで待っていてくださいね。

    U S (id: 2482) (2023年9月30日22:39)
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    了解です。模範解答を議論していくの楽しいですね。 くさぼうぼうさんのおかげです。感謝します。 さて、 軸 x<= (2x-y+1)/2 <= 1 ・・・① ← 軸がこういう範囲となるのは理解できた。 しかし、 ①から、x(y-x) > 0 が導けるのはなぜですか? 単純に、f(x) > 0 なので、x(y-x) > 0 が言えるのはわかります・・。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2023年9月30日22:53)
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    「から」が同じ行にあるのは印刷のスペースを少なくしたかったのでしょう。本当は行をかえて、「以上より次のことがいえる」と書くべき事柄です。 『f(x)>0からx(y-x)>0が出るし、f(1)>0からy>xが出るし、判別式≧0からカッコの中の2つが出てくるし、軸の位置の条件からは2x-1≦y≦1が出ますよ』ということを行を変えずに印刷してるんですね。 その次に空白がありますが、ここでまた話は変わって「また」となっていきます。読むほうも大変ですね。というか、書き方がちょっと不親切ですね。

    U S (id: 2482) (2023年10月1日9:14)
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    ありがとうございます。 今朝、解き直して、理解できたと思います。ノートアップ済みです。 解説をくださり、ありがとうございました。 引き続き宜しくお願いします。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2023年10月1日9:57)
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    どういたしまして。またどうぞ。

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