数学
高校生

マーカー部分、なぜ極大値と最大値をもつのか教えてください🙇

第2問(配点30) [1] αは負の実数である。 関数 f(x)はx^2の係数が1である2次関数で, f(a)=f(1)=b を満たしている。また, F(x)=Sof(t)dt とする。 (1) 6=0 とする。 ①より、f(x)=(x- ア イ で極小になる。 また, F(0)= ア I 個もつ。 x- と表される。 ただし とする。 よって, F(x) は x= ア で極大, x= イ であるから, y=F(x)のグラフはx軸との共有点を (数学ⅡI・数学B 第2問は次ページに続く。) (2) b≧0 とする。 ①より、f(x)=x²- よって, f(x)=0 は ク FLEX+Seko の解答群 オ ク + ⑩ 実数解をもたない ② 異なる2つの実数解をもつ √x + オ ① 重解をもつ キ と表される。 (数学ⅡI・数学B 第2問は次ページに続く。) 2 G
また,y=f(x)のグラフはy=(xーア)(x 向に ケ だけ平行移動したグラフであるから, F(x) (x≦1) は つ。 の解答群 イのグラフをy軸方 をも ⑩ 極大値のみ ②極大値と極小値 ④ 極大値と最大値と極小値 ① 極小値のみ ③ 極大値と最大値 ⑤ コ 極大値と最大値と極小値と最小値 (数学ⅡⅠ・数学B 第2問は次ページに続く。)
第2問 [1] (1) 関数f(x)はx²の係数が1である2次関数で, f(a)=f(1)=0 であるから, f(x)=(x-a)(x-11) と表される。 F'(x)=f(x), a<0<1であるから, F(x)の増減は次の表のようになる。 1 0 + x F'(x) + F(x) a 0 極大 Point ... 極小 よって, F(x)はx=α で極大, x=1で極小に なる。 また, F(0)=0 であるから, y=F(x)のグラ フの概形は右のようになる。 したがって, y=F(x)のグラフはx軸との共有点を13個もつ。 (2) 関数f(x)はx2の係数が1である2次関数で, f(a)=f(1)=6であるから, f(x)=(x-a)(x-1)+6 =x²-(α+1)x+a+¥6 と表される。 また, f(x)=0 の判別式をDとすると D={-(a+1)}2-4(a+b)=a²-2a+1-46 =(azy² Al a < 0, b≦0 であるから、D>0 が常に成り立つ。 a AL a よって, f(x)=0 は異なる2つの実数解をもつ。 (②) また, y=f(x) すなわちy=(x-a)(x-1)+6のグラフはy=(x-a)(x-1) のグラフをy軸方向にだけ平行移動したグラフ であるから, f(x)=0 の解を α, β(a <β) とすると, a≤a<1≤B C ta bo x≦1における F(x) の増減は次の表のようになる。 V 1 x F'(x) + 0 F(x) 極大 ゝ よって, F(x)(x≦1) は極大値と最大値をもつ。 (③) V x Sof(x)dx=0 (a-1)²>0, -4b≥0 16 ≦0 であるから, グラフは下に 平行移動する。 ▶Point 関数の増減 極値 関数f(x) の増減 ・ 極値の問題では,導関数 f'(x) の符号の変化を調べて増減表をかくのが基本である。 f'(x)=0 の実数解が具体的に求められない場合は,解をα, βなどの文字を使って表して考えるとよい。 式が与えられていない関数の特徴を考察する問題に慣れておこう。

回答

【極値の定義】
_関数f (x)において、
 1.f ´ (x) の符号が,x=aの前後で、正から負に変わる
  とき、f (x) は x=aで極大になるといい、f(a) を極大
  値という。
 2.f ´ (x) の符号が,x=aの前後で、負から正に変わる
  とき、f (x) はx=aで極小になるといい,、f(a) を極小
  値という。
_極大値と極小値をまとめて極値という。

Nana

回答ありがとうございます
最大値と極大値はどのように判別しますか?

ぺんぎん

_最大値と極大値との違い、という質問でしょうか?
_極大値の値をどの様に決定するのか?と言う質問でしょうか?

_取り敢えず、違いについて説明します。

_x、及び、yの値域が特定の大きさの範囲に定義されていなけば、2次関数では最大値と極大値とは同一になります。
_最大値は、単に最も大きい数、という事になりますので、値域が指定されていれば、その両端のxのどちらかに対応するyとなる場合が有ります。
_また、3次関数以上の次元関数では、値域が指定されていなくとも、最大値と極大値とは異なる場合が有ります。

Nana

今日またこの問題をやってみて、1のところが極小値にならないのは、1より大きい数をとらないため負から正に変わらないから極小値とは言えないから。aで極大値をとる。それより前はずっと下がるから最小値はとれない。という解釈はできました(間違っていたら指摘お願いします)最大値を取れるのはなぜでしょうか?

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