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数学 高校生

赤線の「正から負に変わらない」ことで条件を満たすのはわかりますが、それが「f,(x)=0が異なる3つの実数解をもたない」と同値であることがわかりません 解説お願いします ※青チャートⅡ例題210

00000 重要 例題 210 次関数が極大値をもたない条件 (大) 関数f(x)=x-83 +18kx" が極大値をもたないとき,定数kの値の範囲を求め 基本 203.207 よ。 指針 4次関数f(x) xpで極大値をもつ x=pの前後で3次関数f'(x)の符号が正から負に変わる であるから,f'(x) の符号が「正から負に変わらない」 条件を考 える。 3次関数f(x)のグラフとx軸の上下関係をイメージす るとよい。 なお、 解答の右横の図はy=x (x2-6x+9k) のグラフである。 解答 f'(x)=4x-24x²+36kx=4x(x²-6x+9k) f(x) が極大値をもたないための条件は、 f'(x)=0 の実数解の 前後でf'(x) の符号が正から負に変わらないことである。 このことは,f'(x)のxの係数は正であるから 3次方程式 f'(x) = 0 が異なる3つの実数解をもたないことと同じである。 f'(x)=0 とすると x = 0 または x2-6x+9k=0 よって, 求める条件は, x2-6x+9k = 0 が [1] 重解または虚数解をもつ [2]x=0を解にもつ [1] x2-6x+9k=0 の判別式をDとすると D≤0 =(-3)2-9k=9(1-k) であるから 1-k≤0 4 よって k≧1 [2] x2-6x+9k=0にx=0を代入すると したがって k=0,k≧1 k=0 X D J'(x) + 0 f(x) k²1 k=0 ya 0 YA 3 極大) /k=1 2 /6X

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数学 高校生

模試の採点方法についてです。 この問題の場合場合わけをしていなく、(i)のみを求めていたら一点ももらえないですか?

(3) (2) (1)より, f(x) は x = α, 3gのときに極値をとる。 (i) a>0 のとき a < 34 であるから、f(x) の増減表は次のようになる。 3a x [ƒ'(x) f(x) よって, 極大値は 答えを求めることができた。 + また、極小値は 完答への 道のり a 0 極大 f(a)= a³-6a³+9a³-a=4aª-a ... [f'(x) + f(x) *** f(3a) = 27a³-54a³+27a"-a=-a (ii) a<0のとき 3a <a であるから、∫(x) の増減表は次のようになる。 3a 20 極大 0 極小 ... + =-a a 0 極小 よって, 極大値はf(3a)= また、極小値はf(a) = a-a (i), (ii)より a>0 のとき 極大値 4g -a, 極小値-α a<0のとき 極大値 -α, 極小値 4α-a + αの正負によって、4と3gの大 小関係が異なるから、 場合に分けて 考える。 [a>0のとき 極大値 4c²-α, 極小値-4 la < 0 のとき 極大値-α, 極小値 4ga AEαの正負によって場合に分けて考えることができた。 B F それぞれの場合について, f(x) の増減を調べることができた。 G それぞれの場合について, f(x)の極大値を求めることができた。 ① H それぞれの場合について, f(x)の極小値を求めることができた。 a>0のとき, (2) より, 極大値は4²-4 である。 以外の、f(x)=(極大値)

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数学 高校生

この解説の丸つけたとこなんですけど、 α‬で極小値βで極大値をとる場合は考えられないのですか?

11/22 10/23 実力アップ問題 72 3次関数f(x)=x+ax²+2bxが, 0<x<2の範囲で極大値と極小値をもつ CHECK 1 CHECK 2 CHECK 3 |ような実数a,b の条件を求め, それを ab 座標平面上に図示せよ。 ( 千葉大*) ヒント! 3次関数f(x)が0<x<2の範囲に極大値・極小値をもつための条 件は, 2次方程式f'(x)=0の解の範囲の問題に帰着するんだよ。 軸x= 難易度 y=f(x)=x+ax²+2bx...…① ①をxで微分して, f'(x) = 3x2 +2ax+2b 3次関数y=f(x) 図1 が0<x<2の 範囲に極大値と 極小値をもつた めの条件は,図1 に示すように,2 次方程式f'(x)= 0が, 0<x<2の 範囲に, 相異なる 2 実数解をもつこ とである。 f'(x)=0 2次方程式 3x²+2ax+2b = 0 ….…② の判別式をDとおくと, この条件は, (i)=a²-3.2b>0 :. b</a² (ii)0<軸-1/3 <2 ∴-6<a<0 8----- 0a 9 極大 下に凸の 放物線 a 3 y=f'(x) B 2 y=f(x) 極小 x β 2 x (iii) ƒ´(0) = 2b>0 :. b>0 (iv) ƒ´(2) = 12 +4a+2b>0 ::b>-2a-6 以上 (i)~(iv)より,求める条件は b</a^² かつ -6<a<0 かつ 6 b > 0 かつb>-2a-6 ・・・ ( ) これらの条件をすべてみたす点(a,b) の i存在領域を 右図の網目 部で示す。 【境界はすべ て含まない。 ・ b=-2a-6 b=0 a²=-2a-6 b: -6 -3 a=-6 るので, b= 9², 60 10 参考 b= 1a²b=-2a-6から6を消 去して, a=0 a²+12a+36=0 (a+6)2=0 ∴a=-6 (重解) とな -=-a² ≥ b = -2a-6 l£ 6 上図のようにa=-6で接する。 109

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