つなぎ目で微分可能になる条件(B)
★★★☆☆☆☆(共通テスト) / 作成者: shonan / 2026/10/26
🔁 類題: つなぎ目で微分可能になる条件(A) (★★★☆☆☆☆(共通テスト))
問題
関数 $f(x)=\begin{cases}ae^x+b & (x\leqq 0)\\ \log(x+1) & (x>0)\end{cases}$ が $x=0$ で微分可能となるように,定数 $a$,$b$ の値を定めよ.ただし,対数は自然対数とする.
$x=0$ で微分可能ならば連続であるから
\[ \lim_{x\to +0}\log(x+1)=f(0)\quad\text{より}\quad 0=a+b\ \cdots\text{①} \]
このとき $f(0)=0$ で
\[ \lim_{h\to +0}\frac{\log(1+h)}{h}=1,\qquad \lim_{h\to -0}\frac{ae^h+b-(a+b)}{h}=\lim_{h\to -0}a\cdot\frac{e^h-1}{h}=a \]
($\displaystyle\lim_{h\to 0}\frac{e^h-1}{h}=1$ を用いた.)
これらが一致するから $a=1$.① より $b=-1$
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