導関数の符号で増減を調べる(A)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/26
🔁 類題: 導関数の符号で増減を調べる(B) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
次の関数の増減を調べよ.
\begin{enumerate}
\item[(1)] $f(x)=x-2\sin x\quad(0\leqq x\leqq 2\pi)$
\item[(2)] $f(x)=xe^{-x}$
\end{enumerate}
(1) $f'(x)=1-2\cos x$.$0<x<2\pi$ で $f'(x)=0$ となるのは $\cos x=\dfrac{1}{2}$ より $x=\dfrac{\pi}{3},\ \dfrac{5}{3}\pi$
\[ \begin{array}{c|ccccccc}
x & 0 & \cdots & \frac{\pi}{3} & \cdots & \frac{5}{3}\pi & \cdots & 2\pi \\ \hline
f'(x) & & - & 0 & + & 0 & - & \\ \hline
f(x) & 0 & \searrow & \frac{\pi}{3}-\sqrt{3} & \nearrow & \frac{5}{3}\pi+\sqrt{3} & \searrow & 2\pi
\end{array} \]
よって $0\leqq x\leqq\dfrac{\pi}{3}$,$\dfrac{5}{3}\pi\leqq x\leqq 2\pi$ で減少し,$\dfrac{\pi}{3}\leqq x\leqq\dfrac{5}{3}\pi$ で増加する.
(2) $f'(x)=e^{-x}-xe^{-x}=(1-x)e^{-x}$.$e^{-x}>0$ であるから
$x\leqq 1$ で増加し,$x\geqq 1$ で減少する.
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