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記事No.8961に関するスレッドです

最大最小と係数 / 高2の父
問題 関数f(X)=−X^3+3aX(0≦X≦1)の最大値とそのときのXの値を求めよ。但し、aは定数
途中まで解いたのですが、aの場合分けがなぜそうなるかわかりません。教えてください。よろしくお願いします

0≦X≦1区間でのf(x)=−X^3+3aXの極値と区間両端(X=0,X=1)のf(x)の値f(0)とf(1)を比べればよい。

f(x)の増減を調べるために、f’(x)を求める。
f’(x)=-3(X^2-a)

aの場合分けでf’(x)=-3(X^2-a)が0、正、負となるときを考える。
式f’(x)=-3(X^2-a)は、f’(x)=-3×(X^2-a)とみなされる。
                     ↑  ↑ ↑
                     負  正 不明
f’(x)=-3(X^2-a)<0となるのは
a=0のとき、f’(x)=-3×X^2は、負の数×正の数で常に負となる。
a<0のときも同様に、f’(x)=負の数×(正の数−負の数)で常に負となる。
従って、a≦0のとき、f(x)は単調に減少するので最大値はx=0で最大値0・・・答え

次に f’(x)=-3(X^2-a)>0となるのは
f’(x)=-3(X^2-a)=負×(正−a)の(正−a)が負の数になるとき
X^2<a X<±√a 0≦X≦1だからX<√a 
ここからわかりません。
答えによれば、1≦aのときX=1で最大値3a-1

f’(x)=-3(X^2-a)=0となるのは、
X=±√a しかし、0≦X≦1だから、X=√a
ここからわかりません。
答えによれば、0<a<1のときX=√aで最大値2a√a

No.8961 - 2009/11/23(Mon) 00:51:26

Re: 最大最小と係数 / 雀
X^2<a X<±√a
ではありません。


f'(x)=0,f'(x)>0,f'(x)<0
で場合分けしていますが、a=0,a<0,a>0で場合分けしたほうが分かりやすいかと思います。

No.8965 - 2009/11/23(Mon) 01:17:47

Re: 最大最小と係数 / 高2
雀さん、ありがとうございます。
すいません、この先も教えてもらえないでしょうか?
よろしくおねがいします。

No.8991 - 2009/11/24(Tue) 00:25:31

Re: 最大最小と係数 / 高2の父
雀さん、ありがとうございます。
すいません、この先も教えてもらえないでしょうか?
よろしくおねがいします。

No.8992 - 2009/11/24(Tue) 00:25:53

Re: 最大最小と係数 / 雀
f’(x)=-3(X^2-a)≧0のとき
0≦X^2≦a
-√a≦X≦√a

0≦X≦1≦√aのとき X=1で最大値
0≦X≦√a≦1のとき X=√aで最大値

No.8994 - 2009/11/24(Tue) 15:17:53