【微積分】 〈8〉 4次関数のグラフ
数学の歴史上、「三角比」「図形の性質」などは紀元前から使われていま
すが、「微積分」は、比較的最近の技法のようです。たいへんスマートで、体系的に確立されており、代数と幾何の一対一対応の美しさを味わうことのできる分野です。
[Method] 4次関数のグラフ
・4次の係数+極値の個数→概形が確定
・最高次数(4次)の係数の正負→大局的に「上にor下に凸」
まず、2次関数(放物線)を考えてみよう。
2次の係数が正の場合、下に凸の放物線
2次の係数が負の場合、上に凸の放物線
4次関数、6次関数でも同様に、最高次数の係数で上に凸・下に凸が決まります。
[Method]
偶数次数の関数のグラフは、最高次数の係数の正負によって、大局的な上に凸・下に凸が決まる。
例えば、次の例題のように、4次の係数が正の場合、左上から降りてきて、わずかな凹凸があり、右上に上がっていく。大きくは下に凸であり、一部分が3曲がりするイメージを持つことが大切!
関数の増減については、最高次数の部分の値が一番大きな影響を及ぼすことは、奇数次数の関数と同様です。
問題3、問題4は、やや複雑な結果になるので、問題2などと比較しながら習熟していきましょう。
〈例題1〉
〈例題解答例1〉
〈問題2〉
〈問題解答例2〉
〈問題3〉
〈問題解答例3〉
〈問題4〉
〈問題解答例4〉
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