極値の問題

■問題

次と最の関数の最大値小値を求めよ.

f ( x ) = − x 3 + 4 x 2 − 4 x + 2 ( 1 ≦ x ≦ 3 )

■答

x = 2 のとき,最大値 2

x = 3 のとき,最小値 − 1

■解説

f ( x ) = − x 3 + 4 x 2 − 4 x + 2

f ′ x = − 3 x 2 + 8 x − 4

= − ( x − 2 ) ( 3 x − 2 )

f ′ ( x ) = 0 とすると, x = 2 3   , 2

f ( x ) における増減表を次のようになる.

x … 2 3 … 1 … 2 … 3
f ′ ( x ) - 0 +   + 0 -  
f ( x ) ↘ 22 27
極小
↗ 1 ↗ 2
極大
↘ − 1

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 = 2 のとき,最大値は

f ( 2 ) = 2

x = 3 のとき,最小値は

f ( 3 ) = − 1

である.

 

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最終更新日: 2025年6月2日