数II 微分

f' の符号と増減

導関数 f′(x)f'(x) の符号を見れば、関数がどこで増加し、どこで減少するかが分かります。

f′(x)>0⇒増加,f′(x)<0⇒減少\begin{gathered} f'(x)>0 \Rightarrow \text{増加}, \\[4pt] f'(x)<0 \Rightarrow \text{減少} \end{gathered}

導関数は各点での傾きです。f′(x)>0f'(x)>0 の区間では関数は増加し、f′(x)<0f'(x)<0 の区間では減少します。

f′(x)=0f'(x)=0 になる xx で符号が変わるかどうかを調べるのが増減表です。

xy増加 (f' > 0)減少 (f' < 0)
f(x)=x³−3x。橙の区間で f'>0(増加)、青の区間で f'<0(減少)。境目が f'=0 の点ドラッグして動かせます

例題

  1. 01f'(x) が正になる x の範囲は?f′(x)=3x−3\displaystyle f'(x)=3x-3答え閉じる
    答えx>1\displaystyle x>1

    解き方

    1. f′(x)\displaystyle f'(x)=3x−3\displaystyle = 3x-3=3(x−1)\displaystyle = 3(x-1)
    2. 0 になる所を出す
    3. 3(x−1)=0\displaystyle 3(x-1) = 0⇒x=1\displaystyle \Rightarrow x = 1
  2. 02関数 f(x) の導関数がこの式のとき、f(x) が減少する x の範囲は?f′(x)=6x2−24\displaystyle f'(x)=6x^2-24答え閉じる
    答え−2<x<2\displaystyle -2<x<2

    解き方

    1. f′(x)\displaystyle f'(x)=6x2−24\displaystyle = 6x^2-24=6(x−2)(x+2)\displaystyle = 6(x-2)(x+2)
    2. 0 になる所を出す
    3. 6(x−2)(x+2)=0\displaystyle 6(x-2)(x+2) = 0⇒x=2\displaystyle \Rightarrow x = 2
  3. 03関数 f(x) の導関数がこの式のとき、f(x) が増加する x の範囲は?f′(x)=4x−16\displaystyle f'(x)=4x-16答え閉じる
    答えx>4\displaystyle x>4

    解き方

    1. f′(x)\displaystyle f'(x)=4x−16\displaystyle = 4x-16=4(x−4)\displaystyle = 4(x-4)
    2. 0 になる所を出す
    3. 4(x−4)=0\displaystyle 4(x-4) = 0⇒x=4\displaystyle \Rightarrow x = 4
  4. 04f'(x) が正になる範囲の境目 □ は?f′(x)=2x−10  ⇒  x>□\displaystyle f'(x)=2x-10 \;\Rightarrow\; x>\square答え閉じる
    答え5\displaystyle 5

    解き方

    1. 2x−10\displaystyle 2x-10=2(x−5)\displaystyle = 2(x-5)
    2. 0 になる所を出す
    3. 2(x−5)=0\displaystyle 2(x-5) = 0⇒x=5\displaystyle \Rightarrow x = 5
  5. 05関数 f(x) の導関数がこの式のとき、f(x) が減少する x の範囲は?f′(x)=3x2−48\displaystyle f'(x)=3x^2-48答え閉じる
    答え−4<x<4\displaystyle -4<x<4

    解き方

    1. f′(x)\displaystyle f'(x)=3x2−48\displaystyle = 3x^2-48=3(x−4)(x+4)\displaystyle = 3(x-4)(x+4)
    2. 0 になる所を出す
    3. 3(x−4)(x+4)=0\displaystyle 3(x-4)(x+4) = 0⇒x=4\displaystyle \Rightarrow x = 4
  6. 06f'(x) が正になる x の範囲は?f′(x)=4x−4\displaystyle f'(x)=4x-4答え閉じる
    答えx>1\displaystyle x>1

    解き方

    1. f′(x)\displaystyle f'(x)=4x−4\displaystyle = 4x-4=4(x−1)\displaystyle = 4(x-1)
    2. 0 になる所を出す
    3. 4(x−1)=0\displaystyle 4(x-1) = 0⇒x=1\displaystyle \Rightarrow x = 1

よくある質問

f′(x)=0f'(x)=0 の点で必ず増減が変わる?
変わるとは限りません。y=x3y=x^3 は x=0x=0 で f′(0)=0f'(0)=0 ですが、前後とも増加です。前後で符号が変わるかを確かめます。

公開 2026-09-03 · 最終更新 2026-09-05