112 第6章 微分法と積分法
*412 関数 y=x(x-a)' の増減を次の各場合について調べ, 極値があればその
値を求めよ。ただし、aは定数とする。
(1) a<0
(2) a=0
(3) a>0
例題
3次関数が極値をもつ条件
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関数f(x)=x-3kx2+3kx+1が極値をもつように, 定数kの値の
範囲を定めよ。
考え方 f(x)が3次関数のとき, f(x)は2次関数である。
f(x)が極値をもつ⇔ 2次方程式(x)=0が異なる2つの実数解をもつ
解答 f(x)=x-3kx²+3kx+1 を微分すると
f'(x)=3x²-6kx+3k
f(x)が極値をもつのは、2次方程式 3x²-6kx+3k=0が異なる2つの実数解を
もつときである。この2次方程式の判別式をDとすると
=(-3k)2-3-3k=9k-9k=9k(k-1)
異なる2つの実数解をもつのはD>0のときであるから
9k(k-1)>0
これを解いて <0, 1<h
【?】 f'(x) = 0 が異なる2つの実数解をもつとき, f(x) が極値をもつといえる
のはなぜだろうか。 「f'(x) の符号」に着目して考えてみよう。