質問<752>
「「最大値最小値問題」」
日付 2001/12/30
質問者 けん


また、わからない問題が出てきました・・
☆2つの2次関数f(x)=\(x^{2}\)-2kx、g(x)=2\(x^{2}\)-4kxがある。ただし、
kは0<k<\(\frac{1}{2}\)の定数である。
関数h(x)を次のように定義する。
f(x)≧g(x)のとき、h(x)=f(x)-g(x)
f(x)<g(x)のとき、h(x)=-g(x)

関数y=h(x) (0≦x≦1)の最大値をM、最小値をmとする。
M-m=\(\frac{1}{2}\)となるkの値を求めよ。

頭の中がごちゃごちゃです・・お願いします。

お返事(武田)
日付 2002/1/5
回答者 武田


\(0<k<\frac{1}{2}\) のとき、

①  \(x<0\) では、g(x)>f(x)より、

      h(x)=-g(x)

           \(=-2x^{2}+4kx\)

②  \(0\leq x\leq 2k\) では、g(x)≦f(x)より、

      h(x)=f(x)-g(x)

           \(=(x^{2}-2kx)-(2x^{2}-4kx)=-x^{2}+2kx\)

したがって、図より、0≦x≦1の範囲で

   最大値 x=kのとき、 \(M=k^{2}\)

最小値 x=1のとき、m=-2+4k

\(M-m=\frac{1}{2}\) となるkの値は、

    \(M-m=k^{2}-(-2+4k)=\frac{1}{2}\)

\(2k^{2}-8k+3=0\)

∴ \(k=\frac{4\pm \sqrt{10}}{2}\)

\(0<k<\frac{1}{2}\) より、∴ \(k=\frac{4-\sqrt{10}}{2}\) ………(答)