おき換えて3次関数の最大・最小に帰着する(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/26
🔁 類題: おき換えて3次関数の最大・最小に帰着する(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
関数 $f(x)=(\log x)^3-3(\log x)^2\ (1\leqq x\leqq e^3)$ の最大値と最小値を求めよ.ただし,対数は自然対数とする.
$t=\log x$ とおくと,$1\leqq x\leqq e^3$ より $0\leqq t\leqq 3$ で
\[ f(x)=t^3-3t^2=g(t) \]
$g'(t)=3t^2-6t=3t(t-2)$
\[ \begin{array}{c|ccccc}
t & 0 & \cdots & 2 & \cdots & 3 \\ \hline
g'(t) & 0 & - & 0 & + & \\ \hline
g(t) & 0 & \searrow & -4 & \nearrow & 0
\end{array} \]
よって,最大値 $0$($t=0,\ 3$ すなわち $x=1,\ e^3$),最小値 $-4$($t=2$ すなわち $x=e^2$)
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