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3次関数が極値をもつ条件、もたない条件
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日本 例題
関数f(x)=x2+ax² が極値をもつとき,定数aの満たすべき条件を求めよ。
関数f(x)=x2-6x2 +6ax が極大値と極小値をもつような定数aの値の範囲
を求めよ。
関数f(x)=x3+ax²+x+1が極値をもたないための必要十分条件を求めよ。
ただし、aは定数とする。
3次関数f(x) が極値をもつ
f(x) の符号が変わる点がある
f(x)=0 が 異なる2つの実数解をもつ
=f'(x)=0 の判別式 D> 0
と
D>0
ゆえに, α²0 から
| f(x)=3x2+2ax
f(x)が極値をもつための条件は, f'(x)=0 が異なる2つの実
数解をもつことである。 3x2+2ax=0 の判別式をDとする
=a²-3.0=a²
ここで
D
D
4
a=0
f'(x)=3x²-12x+6a=3(x²-4x+2a) +(86)+(1
f(x) が極大値と極小値をもつための条件は、 f'(x)=0 が異
なる2つの実数解をもつことである。
よって、x2-4x+2a=0の判別式をDとすると
D
|=(-2)^-1・2a=4-2aから, 4-2a>0より
ゆえに (a+√3)(a-√3)
4
f(x)=3x2+2ax+1
x)が極値をもたないための必要十分条件は,f'(x) の符号
変わらないことである。ゆえに、f(x)=0 すなわち
3x+2x+1=0
実数解をもたない。
よって、①の判別式をDとすると
x=α
D≦0
Jare
極大 y=f(x)
① は実数解を1つだけもつかまたは
(*)
=a²_3.1=(a+√3)(a-√3)
≤0
......
D>0
a <2
基本 201,206 重要 210
よって -√3≦a≦√3
(の係数)>0のとき
x=B
極小
HIMOLTE
3次関数が極値をもつとき,
極大値と極小値を1つずつ
もつ。
x(3x+2a)=0から
2
x=0, -a
よって a≠0
としてもよい。
(3)
D=0
D<0
y=f'(x)
y=f'(x) /
y=f'(x) /
+
(*) D<0 は誤り。
x
x
(1) 関数f(x)=4x²-3(2a+1)x2 +6ax が極大値と極小値をもつとき,定数αが
満たすべき条件を求めよ。
[類 工学院大]
値をもつような定数aの値の範囲を
[額]
323
6章
3 関数の増減と極大・極小
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