微分可能性の考慮について

このQ&Aのポイント
  • 微分可能性を考慮した解答の流れについて説明します。
  • 問題で与えられた曲線の概形を描くために、x軸に対称で周期的な範囲で調べる必要があります。
  • 微分不可能な点が存在する端点についても考慮する必要があります。
回答を見る
  • ベストアンサー

微分可能性、微分法

曲線x=cosθ、y=sin2θ(-π≦θ≦π)の概形をかけ。という問題で、曲線はx軸に対称で、かつ、周期性から0≦θ≦πを調べればよい。x=f(θ)、y=g(θ)とする。f‘(θ)=-sinθ、g‘(θ)=2cos2θ、0≦θ≦πにおいて、 f‘(θ)=0となるθはθ=0、π、g‘(θ)=π/4、3π/4と書かれていて、添付画像のような図(増減表)が書かれています。解答の流れは納得できるのですが、0≦θ≦πをしらべるのはわかりますが、端点のθ=0、πでは微分不可能だと思うのですが、これが全く考慮されていません。(片側極限しか存在しないので、端点では微分不可能だと思う) なぜ、微分可能なのでしょうか? (cf) わたしがこのように考えたのは同じような問題で微分不可能ということをきちんと考慮している問題があったからです。 y=4cosx+2cos2x(-2π≦x≦2π)のグラフをかけという問題では、同様に、グラフはy軸対称という対称性の確認をし、0<x<2πにおいてy‘=0となるxを求める。とわざわざ端点が微分不可能ということを考慮していたからです。

  • tjag
  • お礼率43% (282/650)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • spring135
  • ベストアンサー率44% (1487/3332)
回答No.1

x=cosθ、y=sin2θ(-π≦θ≦π)のとき dy/dx=(dy/dθ)/(dx/dθ)=2cos2θ/sinθ であって、sinθ=0の点では曲線はx軸に垂直になります。グラフはいわゆるリサージュの一つで ちょうど∞のような形になります。 「f‘(θ)=0となるθはθ=0、π」というのがこのことを示しており、 微分可能性云々を言うほどのことではないと考えているのでしょう。 >y=4cosx+2cos2x(-2π≦x≦2π)のグラフをかけという問題では、同様に、グラフはy軸対称という対称性の確認をし、0<x<2πにおいてy‘=0となるxを求める。とわざわざ端点が微分不可能ということを考慮していたからです。 何を言っているのかわかりませが、あらゆる点で微分可能です。

tjag
質問者

お礼

ありがとうございました

関連するQ&A

  • 絶対値記号のついた三角関数の微分

    問題:次の関数の導関数を求めよ。 y = |sin(x/2)| 自己見解:絶対値を外した式を考えます。 Y = sin(x/2) そのまま微分すると、 Y’= 1/2 cos(x/2) となります。元の関数yは、このグラフについて、 n < x < 2n+1 (n = 1, 2, 3, ...) の範囲でx軸を対称に折り返した形となります。なので、x-y’のグラフは、 Y’= 1/2 cos(x/2) において n < x < 2n+1 (n = 1, 2, 3, ...) の範囲だけx軸を中心にひっくり返したグラフ(∫を左右対称にしたような形)になると思うのですが、その後これを式で表すことができません。 この後の解法についてご教授願います。 (別の分かりやすい解法があればそちらでもかまいませんのでお教えください)

  • 高校の極方程式の問題に関する質問です。

    問題)極方程式 r=2(1+cosθ)で表される曲線を、原点を極、x軸の正の部分を始線にとって、xy平面に描く。この曲線がx軸に関して対称であることを示せ。 質問)x軸対称が成立は、関数y=f(x)とy=g(x)の間に、g(x)=−f(x)の関係が成り立つ場合だと考えています。この問題も同じように考えるのだと思いましたが、どのように考えて行けばいいのか分かりません。     

  • 方向微分

    ω=f(x、y、z)上の点(x0、y0、z0)における(cosα、cosβ、cosγ)方向への方向微分を求めよ。 (ただしベクトル(cosα、cosβ、cosγ)はx軸、y軸、z軸とのなす角がそれぞれα、β、γであるような単位ベクトル(方向余弦)である) 問題は以上です。 私の解いた回答は ω=f(x、y、z)を一次化するとdω=(∂f/∂x)dx+(∂f/∂y)dy+(∂f/∂z)dz 点(x0、y0、z0)からの方向微分なので dω=∂f/∂x(x0、y0、z0)dx+∂f/∂y(x0、y0、z0)dy+∂f/∂z(x0、y0、z0)dz となる。 よって (cosα、cosβ、cosγ)方向への方向微分= {∂f/∂x(x0、y0、z0)cosα+∂f/∂y(x0、y0、z0)cosβ+∂f/∂z(x0、y0、z0)cosγ}/√cos^2α+cos^2β+cos^2γ なのですがうまくまとまらず、もっときれいな形になるのではないかと思うのですが・・・。 どなたかアドバイスをお願いします。

  • 下の関数の問題を教えてください><

    下の問題を教えてください>< (1)関数2x-5分の6-4xのグラフの漸近線の方程式を求めよ。 (2)関数y=f(x)=√5がある。曲線y=f(x)とY軸に関して対称な曲線をy=g(x)とし、y=g(x)をx軸方向に10だけ平行移動した曲線をy=h(x)とする。-2≦x≦12の範囲で、関数y=f(x)とy=h(x)のグラフをかけ。

  • 合成関数を2回偏微分するやり方?がわかりません;;

    y=r * sinθ x=r * cosθ とすると 合成関数の偏微分法から ∂f/∂r=cosθ*(∂f/∂x) + sinθ*(∂f/∂y) となります。 もう一回微分して ∂^2f/∂r^2= cos^2θ*(∂^2f/∂x^2) + sin^2θ* (∂^2f/∂y^2)+ 2sinθcosθ(∂^2f/∂x∂y) になります。 なんで 2回微分したときに cos^2θ とか sin^2θ とか出てくるんですか?  よくわからないので くわしくおしえてほしいです;;

  • 早く教えてください偏微分

    f(x,y)は何回でも微分できる関数とする。x=r*cosΘ,y=r*sinΘ,g(r,Θ)=f(x,y)とする時、以下の等式が成り立つことを示せ。 ∂^f/∂x^+∂^f/∂y^=∂^g/∂r^+(1/r)*(∂g/∂r)+(1/r^)*(∂^g/∂Θ^)

  • 数学の大学入試問題

    数学の大学入試問題です。解いてください。 曲線Cは媒介変数θ(0≦θ≦π/2)を用いて x=cosθ+θsinθ、 y=cosθ で定義されている。 (1)曲線Cの概形をかけ。 (2)曲線Cとx軸および直線x=1で 囲まれる図形の面積を求めよ。

  • パラメーター表示、対称制

    x=sin3t y=sin2t で表される曲線のグラフについてなのですが、このグラフがx軸に対して対称であるのはどうやったら発見できるのでしょうか????

  • 数学IIIの微分法の応用 接線・法線 の問題です

    数学IIIの微分法の応用 接線・法線 の問題です xy平面上の曲線C:x=sint , x=sin2t (0<t<π/4) について、 C上の点P(sinα, sin2α)における、曲線Cの接線lの方程式を求めよ。 答えは y=(2cos2α/cosα)x+sin2α-(2sinαcos2α/cosα) となるんですが、 どうしたらこの答えにたどり着くのか分かりません。 分かる方詳しく解説よろしくお願いします。

  • 数Cです。

    y=xtanθに関する対称移動の一次変換を表す行列を求める問題で,各成分をsin2θとcos2θで表せです。 なぜこの対称移動がx軸に関する対称移動fと原点のまわりの角2θの回転移動gとの合成変換g・fと考えられるのですか? 求める行列の答えは, (1,1)成分が cos2θ (1,2)成分が sin2θ (2,1)成分が sin2θ (2,2)成分が -cos2θ です。 お願いします。