高校数学 公式・解法ノート
必須

導関数の公式と計算

着眼点x^n は「指数を前に出して1つ下げる」。展開しにくい (ax+b)^n はそのまま微分してよい。

(x^n)'=nx^{n-1},\quad (c)'=0,\quad \{kf(x)+lg(x)\}'=kf'(x)+lg'(x) \{(ax+b)^n\}'=na(ax+b)^{n-1}

f'(a) は「導関数 f'(x) に x=a を代入」したもの(x=a における微分係数)。

例題
1
f(x)=2x^3-3x^2+5x-1 のとき、f'(x) と f'(1) を求めよ。
解答
f'(x)=6x^2-6x+5
f'(1)=6-6+5=5
答 f'(x)=6x^2-6x+5,\ f'(1)=5
2
f(x)=x^3+ax^2+bx が f(1)=0,\ f'(1)=-2 を満たすとき、a,b を求めよ。
解答
f'(x)=3x^2+2ax+b。
f(1)=1+a+b=0、f'(1)=3+2a+b=-2。
辺々引いて 2+a=-2 より a=-4、b=3。
答 a=-4,\ b=3
注意定数項の微分は 0。(x^3)'=3x^2 を 3x^3 と書く写し間違いが多い。
確認問題
1
f(x)=(2x-1)^3 の f'(x)
答え
3\cdot2(2x-1)^2=6(2x-1)^2(展開して 24x^2-24x+6 と一致)

「微分法(数Ⅱ)」の項目

  1. 導関数の公式と計算必須
  2. 微分係数の定義と極限の変形差がつく
  3. 接線・法線の方程式必須
  4. 曲線外の点から引く接線(接点を t とおく)必須
  5. 共通接線差がつく
  6. 増減表の書き方と極値必須
  7. 極値をもつ条件・極値から係数を決める必須
  8. 3次関数のグラフをかく必須
  9. 極大値と極小値の差(3次関数の性質)差がつく
  10. 閉区間での最大・最小(端と極値を比べる)必須
  11. 図形・文章題の最大・最小差がつく
  12. 置き換えて3次関数にする(三角関数・指数など)差がつく
  13. 実数解の個数(定数を分離してグラフと直線の交点)必須
  14. 文字が分離できないとき:極大値と極小値の符号差がつく
  15. 不等式の証明(差をとって最小値 ≧0)必須
  16. 接線が3本引ける点の領域を図示する不要

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