最大値・最小値から係数を決める(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 最大値・最小値から係数を決める(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
$a\neq 0$ とする.関数 $f(x)=a(x^3-3x^2)+b$ の $0\leqq x\leqq 3$ における最大値が $10$,最小値が $2$ であるとき,定数 $a,\ b$ の値を求めよ.
$g(x)=x^3-3x^2$ とおくと $g'(x)=3x(x-2)$ であるから,$0\leqq x\leqq 3$ において,$g(x)$ は $0\leqq x\leqq 2$ で減少し,$2\leqq x\leqq 3$ で増加する.また
\[ g(0)=0,\quad g(2)=-4,\quad g(3)=0 \]
よって $-4\leqq g(x)\leqq 0$ で,最大値 $0$,最小値 $-4$.
(i) $a>0$ のとき:$f(x)=ag(x)+b$ の最大値は $b$,最小値は $b-4a$.$b=10$,$b-4a=2$ より $a=2,\ b=10$($a>0$ を満たす)
(ii) $a<0$ のとき:最大値は $b-4a$,最小値は $b$.$b=2$,$b-4a=10$ より $a=-2,\ b=2$($a<0$ を満たす)
よって $(a,\ b)=(2,\ 10),\ (-2,\ 2)$
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