極値をもたない定数 a の範囲(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/26
🔁 類題: 極値をもたない定数 a の範囲(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
関数 $f(x)=e^{2x}-4e^x+ax$ が極値をもたないような定数 $a$ の値の範囲を求めよ.
$f'(x)=2e^{2x}-4e^x+a$.$t=e^x$ とおくと,$t$ は $t>0$ のすべての値をとり
\[ f'(x)=2t^2-4t+a=2(t-1)^2+a-2 \]
$t\to\infty$ のとき $f'(x)\to\infty$ であるから,$f'(x)$ がつねに $0$ 以下となることはない.
よって,極値をもたない条件は,$t>0$ で $2t^2-4t+a\geqq 0$ がつねに成り立つことである.
$t>0$ における最小値は $t=1$ のときの $a-2$ であるから,$a-2\geqq 0$ すなわち $a\geqq 2$
($a=2$ のとき $f'(x)=2(e^x-1)^2\geqq 0$ で,等号は $x=0$ のみであるから,極値をもたない.)
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