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定理:f(x)がx=αで極値をとる⇒f'(α)=0の解釈とそれを用いる問題について
高2です。数2の青チャートより、
自分のこの問題の解釈としてはf'(0)=0,f'(2)=0という集合がf(x)がx=0,2で極地をとるという集合を含有している
とかんがえております。
問題文のx=0で極大値2をとるということからはf'(0)=0という条件式を導くことができるのですが、f'(0)=0ならば、x=0で極大値2をとるとは限らないため、逆に、として十分性を確かめている。
本当はx=0で極大値2をとるという条件で,a,b,c,dが求められたら、十分性を確かめなくてもいいけど、でも条件として使うことはできないから、
f'(0)=2であたりをつけて、逆に…で本当にx=0で極大値2をとるかを調べている。
自分でも書いてて、作文力が終わっているなって思います…
まとめると、
x=0で極大値2→f'(0)=0→でももしかしたらf'(0)=0は満たすけど、f(x)がx=0で極地をとるかわからない→だから、増減表を書いてf'(0)=0のとき、f=0で極大値をとるかどうか調べよう
っていうのがこの問題の解き方なんだと自分は考えたわけです。
他人の意見は聞いていないので、みんながどう思っているかはわかりませんが、これは自分が考えすぎなだけですか?
以前までは三角関数や指数対数みたいな数を単純に当てはめる定理だったり、同値記号で結ばれた定理ばかり習っていたので、本当に混乱しました。自分の理解の助けになるよう、ご意見をお聞かせ願いますでしょうか。
回答
メカネイト 【Mekaneit】さん、こんにちは。初めての方ですね。よろしく。
回答が遅くなって申し訳ないです。
おっしゃるとおりです!
「x=0で極大値2を取る→f '(0)=0,f(0)=2」は成り立ちますが(必要条件)、逆は無理ですね。極小値かもしれないし、変曲点かもしれないので。
解答は、まず必要条件を満たす(f '(0)=f '(2)=0、f(0)=2,f(2)=-6) a,b,c,d を求めてから、本当に極大極小になってるか、値は大丈夫かの確認をしています。これは絶対に必要なことです。
これで大丈夫ですか?これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、コメント欄になにか返事を書いてください。会話型を目指しています。返事がないと、せっかく書いたものを読んでくれたのかどうか、書いたものが役に立ったのかどうか、こちらではわからないのです。コメント、よろしく。
回答ありがとうございます。 分かりにくい質問をしてしまい申し訳ございません。 問題はこうしたら解ける(条件から式を立てて、逆に...で確認)という手順はわかっていたのですが、そのとき使う定理がどのように使われているかがわからず、思索を繰り返した結果、このような質問になってしまいました。 しかし、自分が思うところは腑に落ちましたし、今後、このような考え方は数学においても役に立つだろうと思います。 教師に普段聞くことがあまりできないので、私的には貴重な意見でした。ありがとうござます。
どういたしまして。お役に立つようなことが書けなかったような気がして心配でしたが。またどうぞ!