山形大学/2022年度/前期
5山形大学 2022年 数学 第5問解答・解説
難易度必答 レベル 4/10 目安 20分編集部の評価
対象理・医 共通医学科も解く
1問題
山形大学2022年度第5問
関数に対し、曲線をとする。このとき、次の問に答えよ。
(1) 関数の極値とそのときのの値を求めよ。
(2) 曲線の変曲点を求めよ。
(3) 曲線の接線で原点を通るものをすべて求めよ。
(4) 不定積分、を求めよ。
(5) (3)で求めた接線のうち、その接点の座標が最小になるものをとする。曲線と接線、および軸によって囲まれた図形の面積を求めよ。
(1) 関数の極値とそのときのの値を求めよ。
(2) 曲線の変曲点を求めよ。
(3) 曲線の接線で原点を通るものをすべて求めよ。
(4) 不定積分、を求めよ。
(5) (3)で求めた接線のうち、その接点の座標が最小になるものをとする。曲線と接線、および軸によって囲まれた図形の面積を求めよ。
出典:山形大学 2022年度 前期 数学 第5問
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
- 1で極小値 、 で極大値 。
- 2、。
- 3、。
- 4、。
- 5面積 。
3解答
解答を見る途中式つきの解答
解答
(1)
である。
なので符号は で負、 で正、 で負である。
よって で極小、 で極大である。 への代入でそれぞれ 、 を得る。
(2)
である。
でのみ となり、両点で符号が変わるのでともに変曲点である。
、 より座標は結論のとおりである。
(3)
接点の 座標を とすると接線は である。原点を通る条件は である。
計算して となる。
したがって のみである。傾きはそれぞれ 、 なので、接線は と である。
(4)
部分積分で である。
さらに である。
いずれも微分して被積分関数へ戻る。
(5)
接点の 座標が小さいのは なので である。
では であり、 は上に凸(凹)なので接線 が曲線の上側にある。
接点 から 軸までの囲まれた部分の面積は である。
(4) を用いると の原始関数は である。したがって となる。
また なので である。
この区間では は接点以外で正であり、図形を一意に定める。
である。
なので符号は で負、 で正、 で負である。
よって で極小、 で極大である。 への代入でそれぞれ 、 を得る。
(2)
である。
でのみ となり、両点で符号が変わるのでともに変曲点である。
、 より座標は結論のとおりである。
(3)
接点の 座標を とすると接線は である。原点を通る条件は である。
計算して となる。
したがって のみである。傾きはそれぞれ 、 なので、接線は と である。
(4)
部分積分で である。
さらに である。
いずれも微分して被積分関数へ戻る。
(5)
接点の 座標が小さいのは なので である。
では であり、 は上に凸(凹)なので接線 が曲線の上側にある。
接点 から 軸までの囲まれた部分の面積は である。
(4) を用いると の原始関数は である。したがって となる。
また なので である。
この区間では は接点以外で正であり、図形を一意に定める。
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。
答えと解答は編集部が AI で作成したもので、大学が公表したものではありません。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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この問題について
山形大学の2022年度(前期)の数学は全6問で、この問題は第5問です。
難易度は全大学共通の物差しでレベル4(目安20分)、この大学の中では「必答」です。この年度の評価済みの6問の中で、いちばん易しい問題です。

