• 締切済み

高校数学 答えがなくて困ってます! 後半

1≦t≦e とする。 定積分 S(t)=∫[1~e]|x-t|(logx)/x dx を最小にするtの値を求めよ。 ただし、logは自然対数を表し、eは自然対数の底を表す。 説明はざっとでいいので、回答いただけると助かります。

みんなの回答

  • info22_
  • ベストアンサー率67% (2650/3922)
回答No.1

S(t)=∫[1→e]|x-t|(logx)/x dx (1≦t≦e) =∫[1→t] (t-x)log(x)/x dx+∫[t→e] (x-t)log(x)/x dx =t(log(t))^2 -2tlog(t)+(3/2)t-1 =tlog(t)(log(t)-2)+(3/2)t-1 (1≦t≦e) S'(t)=(log(t))^2 -(1/2) S'(t)=0の時のtは 1≦t≦e より 0≦log(t)≦1  log(t)=1/√2 ⇒ t=e^(1/√2) 1≦t<e^(1/√2)で S'(t)<0 e^(1/√2)<t≦eで S'(t)>0 t=e^(1/√2)で S'(t)=0, ∴極小値(最小値)S(e^(1/√2))=(2-√2)(e^(1/√2))-1 (答え)t=e^(1/√2)

関連するQ&A

  • 数学の問題です!

    xy平面において、曲線y=e^x(eは自然対数の底)と3つの直線y=x、x=t、x=t+1で囲まれた部分の面積をS(t)とする。 (1)S(t)をtの式で表せ。 (2)S(t)の最小値とそのときのtの値を求めよ。 よろしくお願いします><

  • 不定積分の問題で

    ∫((1/x)+logx)e^x dx (log xは自然対数が底である。)を部分積分や置換積分をやってもうまくいきません。 どのようにしたら解けますか?

  • 数学3の問題について

    y=x(logx)^2 を微分せよ(対数は自然対数) という問題についてですが、 logx=tと置いて、 y=xt^2 y’=(dy/dt)*(dt/dx)=(t^2+2xt)*t’ ={(logx)^2+2xlogx}*(1/x) ={(logx)^2}/x + 2logx と解答しましたが、間違いでした。 模範解答では(logx)^2 + 2logxが正解となっていますが、なぜ(logx)^2の項には1/xが掛からないのかよく分かりません。 教えて頂ければ有難いです。 宜しくお願いします。

  • 数学の問題です。どなたかお願いします。

    この問題では,eは自然対数の底,logは自然対数を表す。 実数a,bに対して, 直線l:y=ax+bは曲線C:y=log(x+1)と,x座標が0≦x≦e-1を満たす点で接しているとする。 (1)このときの点(a,b)の存在範囲を求め,ab平面上に図示せよ。 (2)曲線Cおよび3つの直線l,x=0,x=e-1で囲まれた図形の面積を最小にするa,bの値と,このときの面積を求めよ。

  • 対数の問題です

    関数f(x)=(log2x)^2+(logx2)^2-2a(log2x+logx2)+3がある。 (1)log2x+logx2=tとおくとき、tのとりうる値の範囲を求めよ。 (2)f(x)の最小値をm(a)とするとき、m(a)の最大値を求めよ。 (1)からわかりません。log2x+logx2=tとおくとf(x)は2次関数になるのでグラフかいてみたり、相加相乗使ってみたりしてみましたがダメでした。 どのようにして解くのか教えてください。 ※log2xは2が底、logx2はxが底です。

  • 数学3の微分積分の問題がわかりません。

    数学3の微分積分の問題がわかりません。 kを1/(e^2)<=k<1を満たす実数とし、 f(k)=∫[0→-logk] {(x-1)•e^(-x)-2kx-k}dk とする。 ただし、eは自然対数の底、対数は自然対数とする。 (1)f(k)を求めよ。 (2)f(k)の最小値とそのときのkの値を求めよ。 (1)はおそらく解けたかと思いますが(2)からわかりません。 お願いします!

  • 高校数学(3)で質問。

    [eのx乗]-A=0となるのは、x=logA eは自然対数の底。 これは、どうして? どなたかわかりやすく教えてください。

  • ∫[1→e](x^2){(logx)^n}dxの解

    ∫[1→e](x^2){(logx)^n}dxを求めよ。ただし、eは自然対数の底、nは自然数とする。 これが解けなくてとても困っています。助けてください。 (1/3)x^3を微分するとx^2になることから、部分積分法で計算すると、 ∫[1→e](x^2){(logx)^n}dx=(1/3)e^3-(n/3)∫[1→e](x^2){(logx)^(n-1)}dx・・・・(1) になりますよね?(計算が合ってる自信はあまりないです‥)また、n=1の時を考えると、 ∫[1→e](x^2)(logx)dx=(2e^3+1)/9・・・・(2) になりました。 (1)と(2)から、n=2の場合を考えると ∫[1→e](x^2){(logx)^2}dx=(1/3)e^3-(2/3)(2e^3+1)/9=(5e^3-2)/27・・・・(3) になりました。(1)と(3)から、n=3の場合を考えると ∫[1→e](x^2){(logx)^3}dx=(1/3)e^3-(3/3)(5e^3-2)/27=(4e^3+2)/27・・・・(4) になりました。(1)と(4)から、n=4の場合を考えると・・・といったように繰り返し計算して、一般項を類推して、数学的帰納法で証明しようとしたのですが、肝心の一般項がうまく類推できません。一般項はなんだと思われますか?そもそもこの解き方で正解にたどり着けるのでしょうか? もうひとつ質問があります。 n→∞のとき、lim∫[1→e](x^2){(logx)^n}dxを求めよ。 これも解けなくて困っています。一般項がわかれば自然と解けると思うのですが、上記のところで行き詰まっているので、この極限値も得られていません。これにも答えれ頂ければとても助かります。よろしくお願いします。

  • 定積分と極限(数3)

    【問題文】 正の整数nに対して、定積分Inを In=∫[0→1]x^ne^(-x^4)dx で定める。ただし、eは自然対数の底である。 【問】 (1)lim[n→∞]In=0であることを示せ (2)…… (3)……… ………………………………………………………… もう、(1)からわからないです 自分は、はさみうちの原理で考えるのだと思うのですが どのように挟むのかわからないです どなたか教えて下さい

  • (logx)^2の原始関数をお教えください

    以下の原始関数を教えて下さい。自信がありません。 ∫(logx)^2・dx 問題には、正確には{log(e)x}^2dx、と底がeとかいてありますが、 log(e)xはlogxと考えても大丈夫でしょうか?