数学
高校生
解決済み

423の(2)が特にわかりません。
その中でも、?にしたところは何をしているのかがわかりません。

423 a>0とする。関数 f(x)=x-3a°x (0<x<1)について, 次の問いに答えよ。 (1) 最小値を求めよ。 (2) 最大値を求めよ。
4プロセス数学IⅡ 上って,x=aで最小値 -2a3 をとス 98 したがって, 点(6, 3)から最短距離にある点の 座標は(2, 4) で, その最短距離は 0<x<1でf(x) <0 であるから, fx) は定載 [2] 1Saのとき *20に のグラ V17 421 f(x) =ax°_6ax"+bを微分すると S(x) =3ax?-12ax=3axx-4) x=0, 4 城で常に減少する。 よって,x=1で最小値1-3a’をとる。 うにな 以上から X= S(x)=D0 とすると a>0より, f(x) の増減表は次のようになる。 x=aで最小値 -2a3 x=1 で最小値 1-3a? 0<a<1のとき 1Saのとき (2) x20において, f(x) の増減表は次のようにな [2] 2 X= 0 2 (2) f(x よって したた -1 X 0 る。 f(x) x 0 1極大|| a f(x) f'(x) 0 f(0)= 6 f(-1)= -7a+6, f(2)=-16a+b -7a+b>-16a+b よって,最大値は S(x) 0 -2a3 x= また よって,0Sxハ1における最大値は f(0) または f(1)である。 f0)-f(1) =0-(1-3a°)=3q'-1 X= a>0より よって,最小値は -16a+bである。 b=5, -16a+b=-27 x= したがって これを解いて a=2, b=5 =(V3a+1)(V3a-1) (これはa>0を満たす) 0<a<のとき 425 422 f(x) = ax*_4ax+bを微分すると f(x) =4ax°-12ax'=4ax'(x-3) f(x) =0 とすると a>0より,f(x)の増減表は次のようになる。 g(x) f(0)<f(1) であるから, f(x) は x=1 で最大値1-3a° をとる。 x=0, 3 g'(エ 1 のとき V3 「2 a= g(x 1 3 4 f0) = f(1) であるから, f(x) は x f(x) 0 X x=0, 1で最大値0をとる。 f(x) 極小 1 <aのとき g V3 f(0)>f(1)であるから, f(x) は x=0 で最大値0をとる。 以上から g(= よって, 最小値は f(1) = -3a+b, f(4) =6 f(3) = -27a+b また a>0より g(x -3a+bく6 よって, 最大値はbである。 したがって 6=9, -27a+6=-18 0<a<- のとき x=1 で最大値1-3a' これを解いて a=1, b=9 V3 (これはa>0を満たす) 1 a= のとき V3 x=0, 1で最大値0 423 f(x) =x°-3a'xを微分すると f(x)=3x°-3a?=3(x+a)x-a) f(x)=D0 とすると 1 高くaのとき V3 x=0 で最大値0 x=±a また ま 424 f(x) = x°-3x°+2 を微分すると f(x) =3x?-6x=3x(x-2) f(x) =0 とすると x20において,f(x) の増減表は次のようになる。 f0)=0, f(1) =1-3a?, fla)=-2a° (1) [1] 0<a<1のとき f(x) の増減表は次のようになる。 ソ= ソ= x=0, 2 X 0 a f(x) fx) 1 り 0 x 0 2 0\-2a° 1-3a? f(x) 0 f(x) 2 -2 リよ し
微分

回答

✨ ベストアンサー ✨

まず定義域があるので最大最小は両端or極値
極値はこの場合最小なので考える必要はない(増減表より明らか)
じゃあ左端のf(0)か右端のf(1)かどっちが最大になるだろうと
そこで大小比較のあの有名な手法引き算で0より大きいかどうかを調べるということをする(大小比較で割り算が1より大きいか小さいかを調べることもある)
てことでf(0)-f(1)を計算してそれが>0ならf(0)のほうが大きいし<0ならf(1)のほうが大きい

Rui

ありがとうございます!
よろしければ、f(0)-f(1)>0ならf(0)が大きく、
f(0)-f(1)<0ならf(1)が大きい理由を教えてください。

ケスト

式の通り
f(0)-f(1)>0⇔f(0)>f(1)

Rui

何度もありがとうございました!

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