基礎問
124 第5章 微分法
69 増減・極値(I)
f(x)=-x+a(x-2)2 (a>0) について,次の問いに答えよ.
(1) f(x) が極小値をもつようなaの値の範囲を求めよ.
(2)(1) のとき極小値を与える』を とすれば,2<x<3 が成りたつこ
とを示せ.
精講
4次関数の微分は数学ⅢIの内容ですが,技術的には,数学IIの微分
の考え方と差はありません。
(1) 4次関数 ( 4 の係数 < 0) が極小値をも
つとはどういうことでしょうか?
とりあえず,f'(x)=0 をみたすxが存在しないと
いけませんが,y=f(x)のグラフを想像すると右図
のような形が題意に適するようです.
ということは,極大値を2つもつ必要もありそうです。 このことから,次
のことがいえそうです.
f'(x) = 0 が異なる3つの実数解をもつ
(数学ⅡB91)
(2)
=myはf'(x)=0 の3つの解を小さい順に並べたときの中央の値にな
りますが、方程式の解が特定の範囲に存在することを示すとき, グラフを利
用します。 (数学Ⅰ・A45解の配置)
解 答
(1) f'(x)=-4²+2a(x-2)=g(x) とおく.
f(x) が極小値をもつとき, g(x) = 0 は異なる3つの実数解をもつ。
g'(x)=-12x2+2a=0 より
極大-
x=±
(a>0 より)
g(x) において,(極大値)・(極小値)<0であればよいので
4a
(√6) (-√3)-(4√√2-4a) (-4ª √(√6-sa)
316
a
6
極大-
・極小