sinθ=t とおいた3次関数の最大・最小(A)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: sinθ=t とおいた3次関数の最大・最小(B) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
$0\leqq\theta<2\pi$ のとき,関数 $y=2\sin^3\theta+3\cos^2\theta$ の最大値と最小値,およびそのときの $\theta$ の値を求めよ.
$t=\sin\theta$ とおくと $-1\leqq t\leqq 1$ で,$\cos^2\theta=1-t^2$ より
\[ y=2t^3-3t^2+3 \]
$\dfrac{dy}{dt}=6t^2-6t=6t(t-1)$.
\[ \begin{array}{c|ccccc} t & -1 & \cdots & 0 & \cdots & 1 \\ \hline y' & & + & 0 & - & 0 \\ \hline y & -2 & \nearrow & 3 & \searrow & 2 \end{array} \]
よって,$t=0$ で最大値 $3$,$t=-1$ で最小値 $-2$.
$t=\sin\theta=0$ より $\theta=0,\ \pi$;$t=-1$ より $\theta=\dfrac{3}{2}\pi$
よって,$\theta=0,\ \pi$ で最大値 $3$,$\theta=\dfrac{3}{2}\pi$ で最小値 $-2$
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