文字係数の3次関数の最小値(場合分け)(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 文字係数の3次関数の最小値(場合分け)(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
$a>0$ とする.関数 $f(x)=x^3-3ax^2$ の $0\leqq x\leqq 2$ における最小値を求めよ.
$f'(x)=3x^2-6ax=3x(x-2a)$.$x\geqq 0$ では,$f(x)$ は $0\leqq x\leqq 2a$ で減少し,$x\geqq 2a$ で増加する.
(i) $2a<2$,すなわち $0<a<1$ のとき:$x=2a$ で最小となり,最小値は $f(2a)=8a^3-12a^3=-4a^3$
(ii) $2a\geqq 2$,すなわち $a\geqq 1$ のとき:$0\leqq x\leqq 2$ で減少するから,最小値は $f(2)=8-12a$
以上から,$f(x)$ の最小値は,$0<a<1$ のとき $x=2a$ で $-4a^3$,$a\geqq 1$ のとき $x=2$ で $8-12a$ である.
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