自治医科大学/2023年度/一次

25自治医科大学 2023年 数学 第25問解答・解説

微分・積分の考え

1問題

自治医科大学2023年度第25問
次の文章を読み、以下の問い(問題 22\boxed{22}〜25\boxed{25})に対する選択肢から最も適当なものを一つだけ選べ。

関数 f(x)=x3−9x2+kx+5f(x)=x^{3}-9x^{2}+kx+5(kk は実数)は、x=αx=\alpha のとき極大値をとり、x=βx=\beta のとき極小値をとるものとする(α<β\alpha<\beta、α\alpha、β\beta は実数)。

II 極大値と極小値の差の絶対値が 4 となるときの kk の値を pp とする。p8=23\dfrac{p}{8}=\boxed{23} となる。

IV k=pk=p のとき、S=∫αβf(x) dxS=\displaystyle\int_{\alpha}^{\beta}f(x)\,dx とする。∣S−40∣=25|S-40|=\boxed{25} となる。

㋐ 00 ㋕ 11 ㋚ 22 ㋟ 33 ㋤ 44
㋩ 55 ㋮ 66 ㋳ 77 ㋶ 88 ㋻ 99

まずは自分で解いてみましょう。解けたら「答え」、詰まったら「解答」で確かめられます。

タイマー

15:00

2答え

答えを見る自分の答えと照らし合わせる
  • 答え
    66(㋮)

3解答

解答を見る途中式つきの解答

考え方

p=24p=24(極大値と極小値の差 (β−α)32=4\dfrac{(\beta-\alpha)^{3}}{2}=4 から求まる)なので α=2\alpha=2、β=4\beta=4。あとは定積分を計算する。

解答

極大値と極小値の差は (β−α)32=4\dfrac{(\beta-\alpha)^{3}}{2}=4 より β−α=2\beta-\alpha=2、36−4k3=436-\dfrac{4k}{3}=4 から p=24p=24。このとき f′(x)=3(x−2)(x−4)f'(x)=3(x-2)(x-4) で α=2\alpha=2、β=4\beta=4。
S=∫24(x3−9x2+24x+5) dx=[x44−3x3+12x2+5x]24=84−38=46. S=\int_{2}^{4}(x^{3}-9x^{2}+24x+5)\,dx=\left[\dfrac{x^{4}}{4}-3x^{3}+12x^{2}+5x\right]_{2}^{4}=84-38=46.
∣S−40∣=6|S-40|=6。答えは 66(㋮)。

読み終えたら解答を閉じて、もう一度自分の手で解いてみましょう。

この問題で使う考え方

  • 定積分の計算

答えと解答は AI で作成したものです。誤りに気づいたらお問い合わせから教えてください。

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