関数f(x)=\(x^{3}\)-3\(a^{2}\)xがある。
-2≦X≦2におけるこの関数の最大値と最小値を求めよ。
ただし、0<a<2とする。
この問題についてお願い致します。
場合わけの仕方がよくわかりません。
★希望★完全解答★
関数f(x)=\(x^{3}\)-3\(a^{2}\)xがある。
-2≦X≦2におけるこの関数の最大値と最小値を求めよ。
ただし、0<a<2とする。
この問題についてお願い致します。
場合わけの仕方がよくわかりません。
★希望★完全解答★
極小値・極大値と、区間の端での値をそれぞれ計算しておく。
どれが最大・最小になるか、境界が出てくるはずなので、それを把握する。
導関数 f'(x)=3\(x^{2}\)-3\(a^{2}\)=3(x-a)(x+a)
0<a<2 のため、-2≦x≦2 においては、x=-a で極大、x=a で極小
f(2)=-6\(a^{2}\)+8
f(-a)= 2\(a^{3}\)
f(-2)=6\(a^{2}\)-8=-f(2)
f(a)= -2\(a^{3}\) =-f(-a)
f(-a)≧f(2)
⇔ 2\(a^{3}\)≧-6\(a^{2}\)+8
⇔ \(a^{3}\)+3\(a^{2}\)-4≧0
⇔ (a-1)(a+2\()^{2}\)≧0
⇔ 1≦a<2 (∵0<a<2のため)
よって、
1≦a<2 の時、
f(-a)≧f(2)、f(-2)=-f(2)≧-f(-a)=f(a)
よって、最大値 f(-a)=2\(a^{3}\), 最小値 f(a)=-2\(a^{3}\)
0<a<1 の時、
f(-a)<f(2)、f(-2)=-f(2)<-f(-a)=f(a)
よって、最大値 f(2)=-6\(a^{2}\)+8, 最小値 f(-2)=6\(a^{2}\)-8