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数学 高校生

[2]の場合分けで=がつく理由を教えて下さい 4/3aまでだったら4/3aの時も最大値になりませんか?

して 値 し こ 含む 3次関数の最大・最小 4 DO aを正の定数とする。 3次関数f(x)=x-2ax²+ax 0≦x≦1における最大 値M (α) を求めよ。 [類 立命館大] 基本 211 重要 214 指針 文字係数の関数の最大値であるが, p.329 の基本例題211と同じ要領で, 極値と区間の端 での関数の値を比べて最大値を決定する。 f(x)の値の変化を調べると, y=f(x)のグラフは右図のようにな YA る(原点を通る)。 ここで, x= a 以外にf(x)=f a =(1/3)を満たす (01/27) 3 f(1/3) 6章 (これをaとする)があることに注意が必要。 O a 10/3, α ( 1 <a)が区間 0≦x≦1に含まれるかどうかで場 a よって, a x 3 #²² y=x²³-2ax² +a²x 合分けを行う。 直線y= 4a²は 27 解答 x=1で持するので(と)を因数に f'(x)=3x2-4ax+α² f(x)=x(x2-2ax+α²) a =(3x-a)(x-a) =x(x-a)^2 から xC .…. a a f'(x)=0 とすると x= a f'(x) + + ¹ ( ²² ) = ²/² ( - ²3/3 a)² = 24/7 0 |極大 a>0であるから, f(x) の増減表 極小 [1] YA f(x) / 4 -a³ 0 a²-2a+1 は右のようになる。 27 a 4 ここで,x= 以外にf(x)=3 を満たすxの値を求めると 27 4 f(x)=1/27から x³-2ax²+a²x- a =0 487 x²³-²9x²0x² = ·93 27 a ゆえに x- =0 xキ であるからx= 3 したがって、f(x) の 0≦x≦1における最大値 M(α) は ① [1] 1<// すなわち4>3のとき M(a)=f(1) ①で割る②敷をとる(不等号逆にする [2] a saya すなわち ≦a≦3のとき M(α)=f [3] 0</1/3 a <1 すなわち0<a< 3 のとき M(α)=f(1) 以上から 0<a<2,3<a のとき M(a)=a²-2a+1 3 4 10 a a 4 a ≦a≦3のとき 3 3 4 M(a)= a³ 27 速度 (6) 曲線 y=(x)と直線ソニーでは、x=gの点において接するから、バー2/ は (x-23 ) で割り切れる。このことを利用して因数分解している。 練習 ③213 aは正の定数とする。 関数f(x)=-1+1/10ax²-2ax+α の区間 0≦x≦2にお ける最小 8 ... 430 [2] YA 4 279³ 0 [3] y 1 a 3 最大 -最大 1 a a²-2a+1 最大! a 18 331 章 37 最大値 ・最小値、方程式・不等式

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数学 高校生

【1】の問題で、f⑵=f⑶=0になるのはなぜですか?

実戦問題 12 2次不等式の解 Ero [1] a,b,c を定数とする。 2次不等式 ax²+bx+c>0 の解が2<x<3 となるとき, b,c をaを用いて表すと, b= アイ α, c=ウαである。 このとき 2次不等式 ax + cx-6≦0 の解は I と表すことができて,α, β の値は α = オカ, β=キクで ある。 I には, 当てはまるものを、次の⑩~③のうちから一つ選べ。 Ⓒa<x<B ①a≦x≦ ② x < α,β<x ③ x ≦a, B≦x [2] mを整数とする。 2次不等式 (m-7)x²+2mx-m+1 > 0 を満たす実数xが存在しないとき, 整数mの値は, m = ケ である。このとき, xの不等式 m≦x2+2x≦m+1の解は コサ ≤x≤ シス] t [シス] +√ Ł [≦x≦ソである。 10) ( [1] f(x)=ax²+bx+c とおく。 2次不等式より a≠0 2次不等式f(x) > 0 の解が2<x<3 となるとき y=f(x)のグラフが次のよう になればよい。 a < 0 かつf(2)=f(3) = 0 4a+2b+c = 0 ... 1 f(2)=0 より f(3)=0 より ...2 9a +36 + c = 0 ②-① より, 5a+b=0となり 5 α>0のとき2次不等式の解は >x<pg<x となり,2<x<3 とはならない。 + ②x2-① ×3より, 6a-c=0となり このとき, 不等式 ax² +cx-6≦0 は 両辺を α (< 0) で割ると x2 +6x +5≧0 (x+1)(x+5) ≧0より よって,解の形は ③ であり 不等号の向きが逆になること に注意する。 x≦-5, -1≦x α = -5, β = -1 S 〔2〕 g(x) = (m-7)x²+2mx-m+1 とおく。 += (9) 2次不等式 g(x) > 0 を満たす実数 x が存在しないとき、求める条件は, y=g(x)のグ 方程式 g(x)=0 の判別式をDとすると より ラフが上に凸の放物線で、 かつ m-7<0... ③ かつ D≦0… ④ x軸より上になる部分が存在し ないことである。 ③ より m<7 D D=0/ x ④ より =m²-(m-7)(-m+1)≦0 0> AS 4 /D<0 2m²-8m+7≤0 となり 4-√2 sms 4+√/2... 2 = 1.41.・・ より, ④' は ③'④′より,求める整数mの値は m=20 1.2・・・<m< 2.7・・・ このとき, 不等式 m≦x+2x≦m+1は 2≦x2 + 2x≦3 2≦x+2x より,x2+2x-2≧0であるから x≦-1-√3, -1+√3≦x x2+2x≦3 より (x+3)(x-1)≧0であるから -3 ≤ x ≤ 1 -1-√3 よって, 不等式 ⑤ の解は, ⑥, ⑦ の共通部分であるから -3 ≤x≤-1-√√√3, -1+√3 ≤x≤1 解答 Key Key 2 c = 6a ax² +6ax +5a ≤ 0 bax + 5a -1+√3 (ア) 攻略のカギ! Key 1 2次不等式の解はxの係数の符号に注意せよ 2次不等式f(x)=ax+bx+c>0 の解が 2 α x α B (ア) x <a, B <x⇒a>0かつf(α)=f(B) = 0 (イ) α <x<B ⇒a<0かつf(α)=f(B) = 0 Key 2解をもたない2次不等式は,x2の係数と判別式の正負を考えよ xの2次関数f(x)=ax+bx+c において, f(x)=0 の判別式を D=64ac とすると (ア) f(x) > 0 を満たす実数xが存在しない ← a < 0 かつ DI (イ) f(x) ≧0 を満たす実数xが存在しない a < 0 かつ D0 (イ) 2章 2次関数 33

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