(1)
y=x3+3x2−9x
y′=3x2+6x−9
y′′=6x+6
y′=0 のとき
3x2+6x−9=0
(x+3)(x−1)=0∴x=−3,1
x=−3 のとき y′′=−18+6=−12<0 (極大)
x=1 のとき y′′=6+6=12>0 (極小)
y′′=0 のとき
6x+6=0∴x=−1
| x | ・・・ | -3 | ・・・ | -1 | ・・・ | 1 | ・・・ |
|---|
| y’ | + | 0 | - | - | - | 0 | + |
| y” | - | - | - | 0 | + | + | + |
| y | | 27 | | 11 | | -5 | |
(2)
y=2+x−3x3
y′=1−x2
y′′=−2x
y′=0 のとき
1−x2=0∴x=±1
x=−1 のとき y′′=2>0 (極大)
x=1 のとき y′′=−2<0 (極小)
| x | ・・・ | −1 | ・・・ | 0 | ・・・ | 1 | ・・・ |
|---|
| y′ | − | 0 | + | + | + | 0 | − |
| y′′ | + | + | + | 0 | − | − | − |
| y | | 34 | | 2 | | 38 | |
(3)
y=x4+2x3
y′=4x3+6x2
y′′=12x2+12x
y′=0 のとき
4x3+6x2=0
2x2(2x+3)=0∴x=0,−23
y′′=0 のとき
12x2+12x=0
12x(x+1)=0∴x=0,−1
x=0 のとき y′′=0
x=−23 のとき y′′=27−18=9>0 (極小)
| x | ・・・ | −23 | ・・・ | -1 | ・・・ | 0 | ・・・ |
|---|
| y’ | - | 0 | + | + | + | 0 | + |
| y” | + | + | + | 0 | - | 0 | + |
| y | | −1627 | | -1 | | 0 | |
(4)
y=x3+11(定義域 x=−1)
y′=(x3+1)2−3x2
y′′=(x3+1)4−6x(x3+1)2+3x2{2(x3+1)⋅3x2}=(x3+1)4−6x(x3+1)2+18x4(x3+1)
y′=0 のとき
(x3+1)2−3x2=0∴x=0
x=0 のとき y′′=0
y′′=0 のとき
(x3+1)4−6x(x3+1)2+18x4(x3+1)=0
−6x(x3+1)2+18x4(x3+1)=0
−x(x3+1)+3x4=−x4−x+3x4=2x4−x=x(2x3−1)=0∴x=0, 321
| x | … | -1 | … | 0 | … | 321 | … |
|---|
| y′ | - | / | - | 0 | - | - | - |
| y′′ | - | / | + | 0 | - | 0 | + |
| y | | / | | 1 | | 32 | |
(5)
y=(x−3)x(定義域x≥0)
y′=x+(x−3)2x1
y′′=2x1+2x1+(x−3)(−2x31⋅21)=x1+(x−3)(−4x31)
y′=0 のとき
x+(x−3)2x1=0
x+(x−3)21=0
2x+(x−3)=3x−3=0∴x=1
x=1y′′=1+(1−3)(−41)=1+21=23>0(極小)
y′′=0 のとき
x1+(x−3)(−4x31)=0
4x34x−(x−3)=0
4x−(x−3)=0
3x+3=0∴x=−1
| x | 0 | ・・・ | 1 | ・・・ |
|---|
| y’ | / | - | 0 | + |
| y” | / | + | + | + |
| y | 0 | | -2 | |
(6)
y=31x18−x2(定義域−32≤x≤32)
y′=31{18−x2+x⋅218−x2−2x}=31{18−x2−18−x2x2}
y′′=31⎩⎨⎧218−x2−2x−(18−x2)22x18−x2−x2⋅218−x2−2x⎭⎬⎫=31⎩⎨⎧18−x2−x−18−x22x18−x2+18−x2x3⎭⎬⎫
y′=0 のとき
31{18−x2−18−x2x2}=0
31⋅18−x218−x2−x2=0
18−2x2=0∴x=±3
x=−3 のとき y′′=31⎩⎨⎧18−9−3−18−9−618−9+18−9−27⎭⎬⎫=32>0(極小)
x=3 のとき y′′=31⎩⎨⎧18−93−18−9618−9+18−927⎭⎬⎫=−32>0(極大)
y′′=0 のとき
31⎩⎨⎧18−x2−x−18−x22x18−x2+18−x2x3⎭⎬⎫=0
x18−x2+18−x2x3=0
18−x2x(18−x2)+x3=0
2x3+18x=0
2x(x2+9)=0∴x=0
| x | −32 | ・・・ | -3 | ・・・ | 0 | ・・・ | 3 | ・・・ | 32 |
|---|
| y’ | / | - | 0 | + | + | + | 0 | - | / |
| y” | / | + | 0 | + | 0 | - | 0 | - | / |
| y | 0 | | -3 | | 0 | | 3 | | 0 |