絶対値を含む関数の微分、折れ目でつながらない傾き
絶対値を含む関数は、中身の符号で場合分けしてから微分します。 は なら 、 なら 。
分けた境目では、左右の傾きが違うことがあります。そこが折れ目になり、微分できません[1]。
薄い放物線の、 軸より下の部分を折り返した形です。 に折れ目ができます。
その 点を通るとき、接線の傾きが飛びます。左から近づいた値と右からの値が違うためです。
例:場合分けして微分する
を扱います。中身の符号で つに分けます。
のとき なので 。 のとき なので 。
での左右を比べます。左からは 、右からは 。
値が違うので、 では微分できません。 でも同じことが起こります。
増減と極値
つの区間で符号を調べます。
で極大、値は です。 では極小で、値は 。
折れ目でも極値になります。微分できなくても、増減が変わる点は極値の候補です[2]。
折れ目がない場合もある
を見ます。 なら 、 なら 。
左右の微分係数を計算すると、どちらも です。一致するので、原点でも微分できます。
絶対値が付いていても、折れ目ができるとは限りません。左右の傾きを確かめる作業が必要です。

が になる位置に、折れ目が並びます。周期が半分になった形です。
の周期は 。 の から半分に縮みます。
最大最小では折れ目も候補
閉区間で最大最小を求めるとき、候補は 種類です[2]。
番目を忘れると、答えを落とします。 の がその例で、そこが最小値です。
例:区間を決めて最大最小を求める
を で調べます。候補を並べます。
になるのは で、値は 。折れ目は で、値は 。端は で、値は 。
最大値は 、最小値は です。極大値の は、最大値ではありません。
絶対値の外し方
中身が になる点で、数直線を区切ります。区間ごとに符号を決めて、絶対値を外す。
のように つあるときは、 と で つの区間に分かれます。
区間ごとに 次式や 次式になるので、あとは通常の増減の話です[3]。
の での微分係数はどれか。
- 存在しない
が微分できない はどれか。
- だけ
- どこでも微分できる
中身が になるのは です。そこで折り返しが起こり、左右の傾きが と になります。
押さえるところ
場合分けの境目を数直線に書き出してから始めると、区間の数え落としが減ります。











右からの極限は 1、左からは −1 です。2 つが違うので、極限が 1 つに決まりません。