福田のおもしろ数学461〜関数方程式 - 質問解決D.B.(データベース)

福田のおもしろ数学461〜関数方程式

問題文全文(内容文):

$0$以上の実数で定義された実数値関数$f(x)$は

(i)$f(1)=1$

(ii)$f\left(\dfrac{1}{x+y}\right)=f\left(\dfrac{1}{x}\right)+f\left(\dfrac{1}{y}\right)$

$ \hspace{ 100pt } (x+y,x,y\neq 0)$

(iii)$(x+y)f(x+y)=xyf(x)f(y)$

$\hspace{ 100pt }(x+y,x,y\neq 0)$

を満たしている。$f(x)$を求めよ。
    
単元: #微分とその応用#関数の変化(グラフ・最大最小・方程式・不等式)#数学(高校生)#数Ⅲ
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$0$以上の実数で定義された実数値関数$f(x)$は

(i)$f(1)=1$

(ii)$f\left(\dfrac{1}{x+y}\right)=f\left(\dfrac{1}{x}\right)+f\left(\dfrac{1}{y}\right)$

$ \hspace{ 100pt } (x+y,x,y\neq 0)$

(iii)$(x+y)f(x+y)=xyf(x)f(y)$

$\hspace{ 100pt }(x+y,x,y\neq 0)$

を満たしている。$f(x)$を求めよ。
    
投稿日:2025.04.07

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1.関数$y=-x^3+3x^2$のグラフはただ1つの変曲点をもち、
その点に関して対象であることを示せ。
2.関数$y=x^3+3ax^2+3bx+c$は$x=1$で極小となり、
点$(0,3)$はそのグラフの変曲点である。定数$a,b,c$の値を求めよ。
3.右の図は、関数$y=ax^3+bx^2+cx+d~~(0< x <5)$のグラフで、
$x=2$で極大、$x=4$で極小となり、点$(3,5)$は変曲点である。
定数$a,b,c,d$を求めずに、次のものを求めよ。
(1) $y' > 0$となる$x$の値の範囲
(2) $y'' > 0$となる$x$の値の範囲
(3) $y'$が最小となる$x$の値
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$f(x)=3ax+15$の解の個数

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$x^3+nx^2-(5-n)x+P=0$
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問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{9}$ 関数$f(x)$と実数$t$に対し、$x$の関数$tx$-$f(x)$の最大値があればそれを$g(t)$と書く。
(1)$f(x)$=$x^4$のとき、任意の実数$t$について$g(t)$が存在する。この$g(t)$を求めよ。
以下、関数$f(x)$は連続な導関数$f''(x)$を持ち、次の2つの条件(i),(ii)が成り立つものとする。
(i)$f'(x)$は増加関数、すなわち$a$<$b$ならば$f'(a)$<$f'(b)$
(ii)$\displaystyle\lim_{x \to -\infty}f'(x)$=$-\infty$ かつ $\displaystyle\lim_{x \to \infty}f'(x)$=$\infty$
(2)任意の実数$t$に対して、$x$の関数$tx$-$f(x)$は最大値$g(t)$を持つことを示せ。
(3)$s$を実数とする。$t$が実数全体を動くとき、$t$の関数$st$-$g(x)$は最大値$f(s)$となることを示せ。
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