大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和4年度(2022年度)本試験
問74 (数学Ⅱ・数学B(第2問) 問2)

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問題

大学入学共通テスト(数学)試験 令和4年度(2022年度)本試験 問74(数学Ⅱ・数学B(第2問) 問2) (訂正依頼・報告はこちら)

( イ )について、最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。

〔1〕aを実数とし、f(x)=x3-6ax+16とおく。

(1)y=f(x)のグラフの概形は
a=0のとき、( ア )
a<0のとき、( イ )
である。
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この過去問の解説 (3件)

01

a<0のとき
f(x)=x3−6ax+16 の導関数は
f'(x)=3x2−6a です。
ここでa<0なので、−6aは正になり、3x2−6aはどのxでも正です。
つまり、どのxでも増加し、山や谷(極大・極小)ができません。
また、f'(0)=−6a>0なので、x=0付近で接線が水平にはならない形のグラフになります。

選択肢1. 解答選択肢の画像

正解です。

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02

グラフの形を知るためには、まずは微分をしてみましょう。

例えば、f’(t)は、x=tにおける接線の傾きになり、微分することで概形がわかってきます。

選択肢1. 解答選択肢の画像

f(x)=x3-6ax+16を微分するとf'(x)=3x²-6aとなります。

a<0のとき、f’(x)= 3x²-6a>0となるので、接線の傾きが常に正であるといえます。

以上から、このグラフが正解となります。

参考になった数0

03

微分・積分の問題です。

イメージしづらいときは、変数に0など、特徴的な数字を代入してみましょう。


 

選択肢1. 解答選択肢の画像

y`=f`(x)=3x2ー6a

a<0のとき、y`>0なので、yは単調増加関数になります。

 

ここで、x=0のとき、

y`=f`(x)=ー6a>0なので、傾きが正となります。

 

上記を満たす回答はこの選択肢となります。

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