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記事No.1755に関するスレッドです

最大値の問題 / Kay(高1女子)
下の問題について、2つ質問があります。よろしくお願いします。


【問題】
a>0とする。0≦x≦aにおける関数f(x)=x^3-4x^2+4x の最大値を求めよ。

【自分の答案】
y=f(x)=x^3-4x^2+4x・・・?@とおくと、
f'(x)=3x^2-8x+4
f'(x)=0 のとき、
3x^2-8x+4=0
(3x-2)(x-2)=0
∴x=2/3, 2

増減表は(手書きでないので、ここでは表現しにくいのですが)

x : : 2/3: : 2:
f'(x):+ : 0:- : 0:+
f(x) :↑:32/27:↓: 0:↑

2<x で、
y=f(x)=x^3-4x^2+4x=32/27 を満たす x を求めると、
  x^3-4x^2+4x-32/27=0
27x^3-108x^2+108x-32=0

ここまでしか解けませんでした。

【模範解答】では、
(1)質問の1つ目です。
これを
(3x-2)^2*(3x-8)=0
と因数分解して
x=8/3
を求めていますが、どうしてこうできるのか解りません。

解説にはx=2/3で接するから、(3x-2)^2が出てくる、とあるの
ですが、x=2/3で接する、というのは何が何に接するという意味
なのかが解りません。

x=2 で曲線がx軸に接するというのなら解るのですが、、、。

(2)質問の2つ目です。
定義域を3つに分け、それぞれの最大値を求めています。
具体的には、
i)0<a<2/3のとき
 x=aのとき
  最大値 f(a)=a^3-4a^2+4a
ii)2/3=<a<8/3のとき
 x=2/3のとき
  最大値 f(2/3)=32/27
iii)3/8=<aのとき
  最大値 f(a)=a^3-4a^2+4a

となっていますが、i)とii)をまとめて、
0<a<8/3のとき
 最大値 f(2/3)=32/27としてしまってはいけませんか。

グラフを描くと、そうなると思うのですが。

以上2点よろしくお願いします。



No.1753 - 2008/07/26(Sat) 00:11:11

Re: 最大値の問題 / rtz
1つ目:
添付のグラフを見れば分かりやすいと思うのですが、
y=f(x) [青]はx=2/3で極大値32/27を取るのですから、
y=32/27という直線 [赤]はy=f(x)に接します。
ということは、f(x)=32/27はx=2/3を重解に持ちます。
点線でy=f(x)−(32/27) [緑]を表示しましたので参考に。

2つ目:
ダメです。
例えばa=1/3(0≦x≦1/3)では最大値はf(1/3)で、f(2/3)ではありませんね。

No.1755 - 2008/07/26(Sat) 01:58:39

Re: 最大値の問題 / Kay(高1女子)
rtzさんへ
すごく解りやすかったです。グラフまで描いていただいて、
ありがとうございました。

No.1762 - 2008/07/26(Sat) 22:48:25