急いでいます、お願いします!! 数学の微分なんですが、1回微分と2回微分でなにがかわるのかわかりません。

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ThanksImg質問者からのお礼コメント

解答していただいた皆さん、ありがとうございました!どの方もわかりやすい説明をして下さったので、テストもばっちりでした(^^)皆さん本当にありがとうございました!

お礼日時:2011/2/11 21:23

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「グラフをかきなさい」という問題では、グラフを出来るだけ正確に書く必要があります。 1回微分では、関数の増加と減少を知る事ができますが、 例えば単に「増加」といっても、 上に膨らみながら増加する(上に凸)、 下に膨らみながら増加する(下に凸) を調べたほうがグラフは書きやすいです。 そのために、2回微分する必要があるのです。 で、 e~-x≧(1-x) を示せというような、不等式の証明にはグラフは解答に必要ありません。 だから、1回微分でいいのです。 >f(x)=2sinx-xの増減を調べる問題では何回微分でしょうか? 増減を調べるだけなら、1回微分でいいのです。 要するに、解答の中にグラフが必要ならば、2回微分する必要があるのです。

グラフの問題で、「グラフの『凹凸』を調べよ。」と言われない限り二階微分はしてはいけません。というよりしない方がいいです。グラフの概形を書け、あるいはグラフの『増減』を調べよという問題なら一階微分で十分です。整式だったら二階微分までしても苦ではありませんが、それ以外の場合だと計算がごちゃごちゃになってグラフを間違える可能性が高くなるからです。 ですので、凹凸を調べよと言われない限り二階微分はしないと思ったほうが賢明です。 あと何か不等式を証明したりするときに、f(x)の大小を知りたければ、f'(x)の大小を調べると思います。しかしそれでf'(x)の大小が分からなければ、今度はf''(x)の大小を調べたりします。このように、不等式を証明したりするときにも二階微分を使うことはあります。

何のために微分するか,その意味が全く分かっていないようですね。 関数を1回微分して導関数の符号を調べると関数の増減がわかる。 だから,単に増減を調べよとだけ言われたら,1回微分するだけでよい。 関数の増減がわかると,関数の極値や最大値・最小値の情報も手に入る。 そのため,関数が満たす不等式が示せることもある。 だから, 関数の満たす不等式を示したい。 →それには関数の増減を調べればよい。 →それには導関数の符号を調べればよい。 という思考の流れで,関数を1回微分するということになる。 2回微分しなければならないのは, ・関数がある点で本当に極大または極小になっているのか,つまり極値かどうかの判定を楽に済ませたいとき, ・導関数の増減をも詳しく調べなければならないとき(このとき,導関数をもう一度微分するので,2回微分したことになる), ・グラフの凹凸まで正しく反映したグラフを描きたいとき などです。 関数について何を知りたいのかをよく考えれば何回微分しなければならないのかわかるはずです。 ◆e~-x≧(1-x)を示せ。 なぜ1回だけの微分でよかったのか,もうわかりますね? ◆f(x)=x~3-3x~2+1のグラフの概形をかけ。 ◇eがあるからですか? ◇それともグラフを書かなければいけないからですか? どっちも不正解です。 『凹凸の様子も正しく表した』グラフを書かなければならないから,です。 もうわかりますね? ◆f(x)=2sinx-xの増減を調べる問題では何回微分でしょうか? もうご自分で判断がつくはずです。

例えば、運動している物体で、位置を時間で微分すると速度がでます。もう1回時間で微分すると加速度が出ます。 加速度とは、速度が時間当たりにどう変化するのかということです。 y=f(x)のグラフでは、1回微分すると、xが増えるとyが増えるのか減るのかがわかります。 もう1回微分すると、その増え方(減り方)が大きくなるのか小さくなるのか、変わらないのかが分かります。 増え方が大きくなる場合にはグラフは下に凸、増え方が小さくなる場合には上に凸になります。 微分は変化の度合いを調べるものです。ですから、2回微分は(変化の度合い)の変化の度合いを調べるものです。 従って、ただの増減を調べるだけならば、1回微分するだけで十分です。(2回微分すると、より繊細な状況が分かるだけです)