質問<943>
「「微分」」
日付 2002/9/3
質問者 マグ


次の問題をお願いします。

1,関数f(x)=x(sinax+sinbx)について、f(0)が極大値となるような
定数a,bの条件を求めよ。

2,体積が一定値π/3である直円錐の、表面積をS、底面の円の半径をr、
母線の長さをlとする。Sが最小となるといの、rとlの比
r:lを求めよ。

お便り
日付 2002/9/11
回答者 tetsuya kobayashi


(1)

f(x)は2階微分可能で、 \(f\prime (0)=0,f\prime \prime (0)=2(a+b)\) である。 \(f\prime \prime (0)=0\)
とき、a = b = 0 となり、f(x) = 0 となるので不適。したがってa + b < 0...(答)


(2)
\(V=\frac{\pi r^{2}x}{3}=\frac{\pi }{3}\) より、 \(r^{2}x=1\)

\(S=\pi r^{2}+\pi r\sqrt{r^{2}+x^{2}}=\pi (r^{2}+r\sqrt{r^{2}+\frac{1}{r^{4}}})\)

\(\frac{dS}{dr}=\pi \frac{2r^{3}\sqrt{r^{6}+1}+2r^{6}-1}{r^{2}\sqrt{r^{6}+1}}\)
NAMO_EQN__ 160 1 \frac{dS}{dr}=\pi \frac{2r^{3}\sqrt{r^{6}+1}+2r^{6}-1}{r^{2}\sqrt{r^{6}+1}}
より、これを=0とする
\(r=\frac{1}{\sqrt{2}}\)
NAMO_EQN__ 160 1 r=\frac{1}{\sqrt{2}}
で、
このとき
\(x=\frac{1}{2}\)
NAMO_EQN__ 160 1 x=\frac{1}{2}
だから
\(l=\sqrt{r^{2}+x^{2}}=\frac{3}{\sqrt{2}}\)
NAMO_EQN__ 160 1 l=\sqrt{r^{2}+x^{2}}=\frac{3}{\sqrt{2}}
。よってこのとき、 r : l = 1 : 3 ………(答)