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高校物理の微分で最小を調べる問題にてです。

画像の「微分で調べてもよい{(1)まで変形し、R+(r^2/R)の最小を調べるとよい}。」というのは具体的にどのような操作をしていくんですか? 因みに微分以外の解法は理解済みです。 問題は、起電力E,内部抵抗rの電池にRの抵抗をつなぐ。抵抗Rでの消費電力Pを求めよ。また、Pを最大にするにはRをいくらにすればよいか。です。 P=R(I^2)=(E^2)/{R+2Rr+(r^2)}・・(1)です。 教材物理のエッセンスの電磁気のP81の問題51です。

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  • f272
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回答No.2

#1です。 > 理解は次の画像で合ってますか?→http://ameblo.jp/353276/image-12116252297-13537966546.html グラフと増減表がこの問題にあっていないようだが,まあ理解しているのだろうと思える。

jdashh
質問者

お礼

ありがとうございます(^^♪確認助かります。 y=R+{(r^2)/R} y’=1ー{(r^2)/(R^2)} とした訳です。 公式的な目的で2枚印刷したものを右と下に載せました。グラフの方はy=f(R)と置く以外問題に合うように書きましたが、違ったらご指摘願います。 0<R<rの時には負の負の時こそ微分してない方の分母が最小になってPが最大を取りそうですが、それは元のグラフが減少しているという事で決してamebloの画像の通り最小では無いという事ですね。 この画像の通り、y≧0の範囲内にて原点で全反射したようなグラフとなり、0が最小となるという事ですね。

jdashh
質問者

補足

すみません。間違えに気づきました。 R=r^2のときy=2rですね。 よって、グラフのy最小は0じゃなく2rだし、その時R=0にはなりませんね。 とはいえ、グラフの概形は最初ので合ってますね。

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その他の回答 (1)

  • f272
  • ベストアンサー率46% (8127/17362)
回答No.1

抵抗Rにかかる電圧V=R/(R+r)*E 抵抗Rにかかる電流I=E/(R+r) 消費電力P=VI=R/(R+r)^2*E^2=E^2/(R+2r+r^2/R) Pを最大にするにはR+r^2/Rを最小にすればよく,そのためにR+r^2/RをRで微分してみると1-r^2/R^2となる。 これはR=rの時に0で,0<R<rの時には負,r<Rの時には正ですから,R=rの時にR+r^2/Rは最小となります。

jdashh
質問者

お礼

ありがとうございます(^^♪ そういう事だったんですね(・・) 理解は次の画像で合ってますか?→http://ameblo.jp/353276/image-12116252297-13537966546.html

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このQ&Aのポイント
  • ラベル印刷しても全く反応がなく動かないトラブルが発生しています。接続や再起動の確認も済んでいますが、問題は解消されません。
  • お使いの環境はWindows10で、有線LANで接続されています。関連するソフトやアプリは特にありません。
  • 電話回線はひかり回線を使用しています。
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