東京大学理系 2026 年・第 1 問

(1) 関数 の区間 における最大値 および最小値 を求めよ。

(2) (1) で定めた に対し,次の不等式を示せ。

は増え続ける

です。この符号を見ます。

とおくと です。 では なので では逆向きに です。つまり で最小になり、その値が ですから です。

よって で、 は区間の左端から右端までずっと増えます。最大は右端、最小は左端です。

は奇関数()ですから、 です。 はおよそ で、たいへん小さい値です。

積分は半分が消える

加法定理で と分けます。

後ろの とおくと です。 から まで動くとき から出て に戻るので、この積分は です。

残るのは だけです。 そのものが式から消え、 しか出てこない形になりました。

ここが大事です。 以上 以下ですから、(1) の区間にちょうど収まります。 として (1) を使えます。

の部分が

(1) の の定め方から です。 を入れて を掛けます。

となります。

から を展開して です。

前の つを足すと です。示すべき不等式の左端が出てきました。残りは の項だけです。

残りの項は 以上 以下

とおきます。示すべきことは です。

は増える奇関数ですから、 です。つまり は同じ符号なので、 がすべての で成り立ちます。よって です。

上からは、 の範囲で の値が 以上 以下、 ですから です。

ですから です。合わせて が示せました。実際の値はおよそ で、 のあいだにあります。

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