極値をもつような定数 a の値の範囲(B)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/26
🔁 類題: 極値をもつような定数 a の値の範囲(A) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
関数 $f(x)=x+a\sin x$ が極値をもつような定数 $a$ の値の範囲を求めよ.
$f'(x)=1+a\cos x$ である.
[1] $|a|\leqq 1$ のとき,$|a\cos x|\leqq 1$ より $f'(x)\geqq 0$ である.等号が成り立つのは $a=\pm 1$ の場合で,$a=1$ のとき $x=(2n+1)\pi$,$a=-1$ のとき $x=2n\pi$($n$ は整数)に限られる.よって,$f(x)$ はつねに増加し,極値をもたない.
[2] $|a|>1$ のとき,$\cos x$ は $-1$ から $1$ までのすべての値をとるから,$1+a\cos x$ は $1-|a|<0$ と $1+|a|>0$ の両方の値をとる.$f'(x)$ は連続であるから,$f'(x)$ の符号が変わる点が存在し,$f(x)$ は極値をもつ.
よって,求める範囲は $a<-1,\ 1<a$
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