応用
例題
3
解
関数f(x)=x+ax2+bx-2 がx=-1で極大値をとり, x=3
で極小値をとるように,定数a, bの値を定めよ。 また,極値
を求めよ。
解説
関数f(x) x=-1, x=3で極値をとることからf'(-1)=0,
f' (3) = 0 である。 a, b の値を求めてから, x=-1, x=3の前後で
f'(x) の符号が変わることを確かめる。
与えられた関数を微分すると
x=-1, x=3で極値をとるから
よって
3-2a+b=0,
これを解くと
a=-3,6=-9
ゆえに
逆に,関数 ① が条件を満たすことを示す。
f'(x)=3x²-6x-9=3(x+1)(x-3)
x=-1,3
xC
f'(x)
f(x)=x-3x2-9x-2 ...... ①
f'(x)=0 とすると
関数 ① の増減表は次のようになる。
f(x)
+
f'(x)=3x²+2ax+b
f'(-1)=0, f'(3)=0
27+6a+b=0
したがって 関数 ① は
-1
0
極大
3
をとり,条件を満たす。
......
-
3
20
極小
- 29
+
x=-1で極大値3,x=3で極小値-29
a=-3,b=-9;極大値 3,極小値-29
1