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■17045 / inTopicNo.1)  関数の増減・極値の問題です。
  
□投稿者/ るな 付き人(58回)-(2006/09/02(Sat) 22:12:13)
    下の問題がわからないので教えて下さい。

    a,bを実数とする。
    関数f(x)=x^3+ax^2+1/3*bx-1/3*(a^2+3a+2)
    は極大値と極小値を持ち、その差は4/27である。
    aとbの関係式を求めよ。
    という問題です。

    私はまず。f(x)を微分して、その微分したときの式が
    3x^2+2ax+b/3
    となったので、これが極大値と極小値を持つということから…何を使うんだろう??となってしまいました。

    よろしくお願いします。
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■17046 / inTopicNo.2)  Re[1]: 関数の増減・極値の問題です。
□投稿者/ 迷える子羊 ベテラン(222回)-(2006/09/02(Sat) 22:20:55)
    > 私はまず。f(x)を微分して、その微分したときの式が
    > 3x^2+2ax+b/3
    > となったので、これが極大値と極小値を持つということから…何を使うんだろう??となってしまいました。
    極大値と極小値を持つということから「f'(x)=0の符号変化が2回以上おこる」ということですね?
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■17050 / inTopicNo.3)  Re[2]: 関数の増減・極値の問題です。
□投稿者/ laki 付き人(99回)-(2006/09/03(Sun) 00:28:41)
    2006/09/03(Sun) 01:19:36 編集(投稿者)
    2006/09/03(Sun) 00:33:11 編集(投稿者)

    解.

    f'(x)=0の2解をα,β(α<β)とおく。
    このとき
    x=αで極大値f(α),x=βで極小値f(β)となる。

    f(α)-f(β)=∫[β,α]f'(x)dx=∫[β,α]3(x-α)(x-β)dx=-∫[α,β]3(x-α)(x-β)dx
    =3/6*(β-α)^3=4/27‥☆

    f'(x)=0において、解と係数の関係より、
    β-α=√{(α+β)^2-4αβ}=√{(-2a/3)^2-4*b/9}=2/3*√(a^2-b)

    よって、☆は
    3/6*(2/3)^3*(a^2-b)^(3/2)=4/27
    ⇔(a^2-b)^(3/2)=1
    ∴a^2-b=1
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■17053 / inTopicNo.4)  Re[3]: 関数の増減・極値の問題です。
□投稿者/ laki 軍団(100回)-(2006/09/03(Sun) 01:11:53)
    2006/09/03(Sun) 01:13:22 編集(投稿者)

    上の方法ではなく、普通に計算することもできます。

    f(α)-f(β)
    ={α^3+aα^2+1/3bα-1/3*(a^2+3a+2)}-{β^3+aβ^2+1/3bβ-1/3*(a^2+3a+2)}
    =(α^3-β^3)+a(α^2-β^2)+1/3*(α-β)
    =(α-β)(α^2+αβ+β^2)+a(α-β)(α+β)+1/3*(α-β)
    =(α-β){(α^2+αβ+β^2)+a(α+β)+1/3*b}
    =-(β-α){(α+β)^2-αβ+a(α+β)+1/3*b}

    極大値f(α)と極小値f(β)の差が4/27なので
    -(β-α){(α+β)^2-αβ+a(α+β)+1/3*b}=4/27

    ここに解と係数の関係を使って、α+β,αβ,β-α消去してもできます。

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■17136 / inTopicNo.5)  Re[4]: 関数の増減・極値の問題です。
□投稿者/ るな 付き人(59回)-(2006/09/05(Tue) 19:46:15)
    お返事が遅くなってすいません。
    ありがとうございました。
    解決しました☆
解決済み!
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