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【微分法】微分を使ったグラフの描き方

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問題

次の関数のグラフを描け。

y=-x^{3}+6x^{2}-9x+2

 

 

つまずきポイント

今回は、3次関数のグラフを描く問題です。 

 

この問題は、高校数学の集大成であるといっても過言ではありません。

把握しなければいけない定義や定理が複数存在しますので、確認しながら問題を解きましょう。

 

習得しておく必要のある単元 

  • 微分係数と導関数
    導関数は、微分した後の関数のこと
    微分係数は、導関数の変数に値を代入して求められる値のこと

  • 接線の方程式

     接線の方程式の問題はこちらをチェック

    www.smohisano.com

  • 関数の増減と極大・極小
    微分係数の正負によって、関数の増減が決まる。

これらの単元を確認した上で、今回の問題を解きましょう。

 

解説

y=f(x) とおく

f'(x)=-3x^2+12x-9

f'(x) の正負により f(x) の増減を調べるので、

f'(x) のグラフを書いてみる。

グラフの概形を書くと、

f:id:smohisano:20210805164317p:plain

\ast 頂点の座標を知る必要はない。

 

f'(x)=0 とすると、

-3x^2+12x-9=0

  x^2-4x+3=0

 (x-3)(x-1)=0

  x=1, 3

増減表を書くと、

f:id:smohisano:20210805164522p:plain

 

ここからグラフを描く。

極値をうつ(点 (1,\,6), 点 (3,\,54)

f:id:smohisano:20210805165612p:plain

 

増減表を見ながらグラフを描く

f:id:smohisano:20210805165652p:plain

 

おわりに

改めて、習得しておく必要のある単元はこちらです。

  • 微分係数と導関数
  • 接線の方程式
  • 関数の増減と極大・極小

今回の問題が難しく感じた人は、

これらの単元の習熟度が足りていない可能性が高いです。 

機械的にグラフを描くことは可能ですが、それだと応用問題に対応できません。

しっかりと意味を理解してグラフを描けるようになりましょう。

 

もっと詳しく教えてほしいという方は、

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