高校数学 公式・解法ノート
必須

不等式の証明(差をとって微分)

着眼点「A>B を示せ」は f(x)=A-B とおき、f(\text{端})\ge0 と増加を示す。1回で符号がわからなければ f'' まで微分する。

例題
1
x>0 のとき e^x>1+x を示せ。
解答
f(x)=e^x-1-x とおく。f'(x)=e^x-1>0\ (x>0) より f は x\ge0 で増加。f(0)=0 なので x>0 で f(x)>0。
2
x>0 のとき \log(1+x)>x-\dfrac{x^2}{2} を示せ。
解答
f(x)=\log(1+x)-x+\dfrac{x^2}2 とおく。f'(x)=\frac{1}{1+x}-1+x=\frac{1-(1+x)+x(1+x)}{1+x}=\frac{x^2}{1+x}>0f(0)=0 なので x>0 で f(x)>0。
ポイントf' の符号がすぐわからないとき:f'' を調べて f' の増減 → f'(0) の値 → f' の符号、と一段ずつ戻る。

「微分法(数学Ⅲ)」の項目

  1. 微分係数の定義と微分可能性差がつく
  2. 積・商の微分必須
  3. 合成関数・逆関数の微分必須
  4. 三角・指数・対数関数の導関数必須
  5. 対数微分法差がつく
  6. 媒介変数表示の微分必須
  7. 陰関数の微分(円・楕円・双曲線の接線)差がつく
  8. 接線・法線必須
  9. 増減と極値(増減表)必須
  10. 凹凸・変曲点・漸近線とグラフの概形必須
  11. 最大・最小(文章題を含む)必須
  12. 不等式の証明(差をとって微分)必須
  13. 方程式の実数解の個数(定数分離)差がつく
  14. 平均値の定理差がつく
  15. 速度・加速度と近似式差がつく
  16. ロピタルの定理不要

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