極値の問題

■問題

次の関数の最大値と最小値を求めよ.

f(x)= x 3 −3 x 2 −9x   (−2≦x≦5)

■答

x = − 1 ,   5 のとき,最大値 5

x = 3 のとき,最小値 − 27

■解説

f ( x ) = x 3 − 3 x 2 − 9 x

f ′ x = 3x 2 − 6x − 9

= 3 ( x + 1 ) ( x − 3 )

f ′ ( x ) = 0 とすると, x = − 1 , 3

f ( x ) における増減表を次のようになる.

x − 2 … − 1 … 3 … 5
f ′ ( x )   + 0 - 0 +  
f( x ) − 2 ↗ 5
極大
↘ − 27
極小
↗ 5

また, f ( x ) のグラフおよび最大値,最小値は次のようになる.

よって, x = − 1 ,   5 のとき最大値は

f ( − 1 ) = f ( 5 ) = 5

である. x = 3 のとき最小値は

f ( 3 ) =− 27

である.

 

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最終更新日: 2023年10月9日