未開始13

導関数からグラフと面積を復元

導関数の零点・符号・積分を組み合わせ、原関数の概形と曲線間の面積を復元します。

この教材でできるようになること

  • 導関数のグラフから原関数の増減を復元できる

  • 差の符号を確認して面積を積分できる

1

導関数の高さではなく符号を見る

f(x)f'(x) がx軸より上なら ff は増加、下なら減少します。零点では、符号が変わるかまで確認します。

面積=abf(x)g(x)dx\text{面積}=\int_a^b |f(x)-g(x)|\,dx

2

例題:導関数から増減区間

  1. 1

    f(x)=(x1)(x3)f'(x)=(x-1)(x-3) の零点は1と3です。

    x=1,3x=1,3

  2. 2

    符号は +,,++,-,+ なので、中央だけ減少します。

    (,1):, (1,3):, (3,):(-\infty,1):\nearrow,\ (1,3):\searrow,\ (3,\infty):\nearrow

3

面積の被積分関数

区間 [0,2][0,2] で常に f(x)g(x)f(x)\ge g(x) のとき面積を表す式を選んでください。

面積
4

接する零点へ広げる

f(x)f''(x)x=2x=2 でx軸に接し、前後とも正なら、ff の増減はどうなりますか。

増減
5

まとめ

  • 導関数の符号から原関数を復元

  • 零点の前後で符号変化を確認

  • 面積は上下差を積分

仕上げ

確認問題

確認問題に合格するとこの単元を完了します。

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