極値の条件から係数を決める(A)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 極値の条件から係数を決める(B) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
関数 $f(x)=x^3+ax^2+bx+c$ が $x=-1$ で極大値 $7$ をとり,$x=3$ で極小値をとるとき,定数 $a,\ b,\ c$ の値と極小値を求めよ.
$f'(x)=3x^2+2ax+b$.$x=-1,\ 3$ で極値をとるから $f'(-1)=0$,$f'(3)=0$.
\[ 3-2a+b=0,\qquad 27+6a+b=0 \]
これを解いて $a=-3,\ b=-9$.$f(-1)=-1-3+9+c=7$ より $c=2$.
逆に,このとき $f(x)=x^3-3x^2-9x+2$,$f'(x)=3(x+1)(x-3)$ であり,$f(x)$ の増減表は次のようになる.
\[ \begin{array}{c|ccccc} x & \cdots & -1 & \cdots & 3 & \cdots \\ \hline f'(x) & + & 0 & - & 0 & + \\ \hline f(x) & \nearrow & 7 & \searrow & -25 & \nearrow \end{array} \]
よって,$x=-1$ で極大値 $7$,$x=3$ で極小値をとり,条件を満たす.
極小値は $f(3)=27-27-27+2=-25$
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