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記事No.59483に関するスレッドです

値域の問題 / 摩耶
文系の範囲内で鮮やかに解けますかね
No.59483 - 2019/06/26(Wed) 21:33:50

Re: 値域の問題 / IT
文系とは 高校数学で数3を使わずにということでしょうか? そういう出題範囲ですか?

分母分子をx^3 で割って t=y/x とおくと
0<t<1 で z(t)=(1+t)^3/(-4-9t-3t^2+t^3)

分数関数の微分を使わずzの値域を求められればいいですが難しいかも。(らすかるさんが やっておられますね)

微分を使えば
0<t<1 で
 z'(t)=-3((t+1)^2)(2t^2+4t+1)/(t^3-3t^2-9t-4)^2 <0 なので狭義単調減少
 z(t)は連続関数なので 値域は (z(1),z(0))=(-8/15,-1/4)

No.59484 - 2019/06/26(Wed) 22:11:54

Re: 値域の問題 / らすかる
0<t<1 で z=(1+t)^3/(-4-9t-3t^2+t^3)
の続き

t=u-1とすると
1<u<2 で z=u^3/(u^3-6u^2+1)
1/z=(u^3-6u^2+1)/u^3=1-6/u+1/u^3
1/u=vとおくと
1-6/u+1/u^3=v^3-6v+1
1<u<2から1/2<v<1
f(v)=v^3-6v+1とおくと
1/2<a<b<1のとき
f(b)-f(a)=(b^3-6b+1)-(a^3-6a+1)
=(b^3-a^3)-6(b-a)
=(b-a)(b^2+ab+a^2-6)
<0 (∵b^2<1,ab<1,a^2<1からb^2+ab+a^2<3)
なのでf(v)は1/2<v<1で単調減少し、
f(1/2)=-15/8,f(1)=-4なので1/2<v<1に対する
f(v)の値域は-4<f(v)<-15/8となる。
従って1/zの値域は-4<1/z<-15/8なので
zの値域は-8/15<z<-1/4。

No.59494 - 2019/06/27(Thu) 02:00:06