共通テスト(数学) 過去問
令和7年度(2025年度)本試験
問72 (数学Ⅱ・数学B(第3問) 問9)
問題文
kを0でない実数とし、f(x)を2次関数とする。F(x)とG(x)はどちらも導関数がf(x)であるような関数で、F(x)はx=0で極小値0をとり、G(x)はx=kで極大値0をとるとする。
(1)まず、F(x)=2x3+3x2の場合を考える。
F(x)の導関数がf(x)であることから
f(x)=( ア )x2+( イ )x
であり、F(x)はx=( ウエ )で極大値をとる。
また、G(x)の導関数がf(x)であることから
G(x)=( オ )x3+( カ )x2+C(Cは積分定数)
と表され、G(x)はx=( キ )で極小値をとる。さらにG(x)に関する条件からC=( クケ )である。
(2)次に、k>0の場合を考える。
このとき、F(x)とG(x)に関する条件から、y=F(x)のグラフとF(x)、G(x)の極値について調べよう。
(ⅰ)F(x)がx=0で極小値をとることから、f(0)=( コ )であり、x=0の前後でf(x)の符号は( サ )。
さらに、G(x)がx=kで極大値をとることから、f(k)=( シ )であり、x=kの前後でf(x)の符号は( ス )。
がって、F(x)の導関数はf(x)であることに注意すると、座標平面においてy=F(x)のグラフの概形は( セ )であることがわかる。
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問題
共通テスト(数学)試験 令和7年度(2025年度)本試験 問72(数学Ⅱ・数学B(第3問) 問9) (訂正依頼・報告はこちら)
kを0でない実数とし、f(x)を2次関数とする。F(x)とG(x)はどちらも導関数がf(x)であるような関数で、F(x)はx=0で極小値0をとり、G(x)はx=kで極大値0をとるとする。
(1)まず、F(x)=2x3+3x2の場合を考える。
F(x)の導関数がf(x)であることから
f(x)=( ア )x2+( イ )x
であり、F(x)はx=( ウエ )で極大値をとる。
また、G(x)の導関数がf(x)であることから
G(x)=( オ )x3+( カ )x2+C(Cは積分定数)
と表され、G(x)はx=( キ )で極小値をとる。さらにG(x)に関する条件からC=( クケ )である。
(2)次に、k>0の場合を考える。
このとき、F(x)とG(x)に関する条件から、y=F(x)のグラフとF(x)、G(x)の極値について調べよう。
(ⅰ)F(x)がx=0で極小値をとることから、f(0)=( コ )であり、x=0の前後でf(x)の符号は( サ )。
さらに、G(x)がx=kで極大値をとることから、f(k)=( シ )であり、x=kの前後でf(x)の符号は( ス )。
がって、F(x)の導関数はf(x)であることに注意すると、座標平面においてy=F(x)のグラフの概形は( セ )であることがわかる。
- 負から正に変わる
- 正から負に変わる
- 変わらない
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この過去問の解説 (1件)
01
前問までで、次のことが分かっていました。
・F(x)とG(x)の導関数はどちらもf(x)
・F(x)がx=0で極小値をとるので、f(0)=0
・G(x)がx=kで極大値をとるので、f(k)=0
今回は、この x=kの前後でf(x)の符号がどう変わるか を考える問題です。
これが当てはまります。
G(x)がx=kで極大値をとるということは、
・x=kより少し左では、関数は増えている
・x=kより少し右では、関数は減っている
ということです。
関数が増えているとき、導関数は正です。
関数が減っているとき、導関数は負です。
したがって、x=kの前後で f(x)の符号は正から負に変わる と分かります。
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