質問<1135>
「「微分」」
日付 2003/3/1
質問者 熊熊σ


関数f(x)=x~3-3ax~2+2a~2x (a>0)に対して次の問いに答えよ。

①a=1のとき、f(x)の、増減、極値を調べ、グラフを書け。

②不等式 f(x)<0の満たすxの範囲を、aを用いて表せ。

③A={x|x>0,f(x)<0}とする、Aに属する整数がちょうど3個
 あるとき、aの範囲を求め、それらの整数を求めよ。

お願いします。

お返事(武田)
日付 2003/3/3
回答者 武田


(問1)
f(x)=x^3-3x^2+2x
    =x(x-1)(x-2)
f´(x)=3x^2-6x+2
f´(x)=0より、

\(x=\frac{6\pm \sqrt{36-4\cdot 3\cdot 2}}{2\cdot 3}=\frac{6\pm \sqrt{12}}{6}=\frac{3\pm \sqrt{3}}{3}\)


  3-\(\sqrt{\quad}\)3        3-\(\sqrt{\quad}\)3   3+\(\sqrt{\quad}\)3
x<―――― のとき、増加、――――<x<――――のとき、減少
   3           3      3

3+\(\sqrt{\quad}\)3
――――<xのとき、増加
 3

  3-\(\sqrt{\quad}\)3          3-\(\sqrt{\quad}\)3  2\(\sqrt{\quad}\)3
x=―――― のとき、極大値f(――――)=―――
   3             3     9

  3+\(\sqrt{\quad}\)3          3+\(\sqrt{\quad}\)3    2\(\sqrt{\quad}\)3
x=―――― のとき、極小値f(――――)=- ―――
   3             3       9



(問2)
f(x)<0より、
x^3-3ax^2+2a^2x<0
x(x-a)(x-2a)<0
∴x<0,a<x<2a

(問3)
3<a≦3.5のとき、3個の整数4,5,6
a=4のとき、3個の整数5,6,7