定数 a の位置で場合分けする最大・最小(A)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/26
🔁 類題: 定数 a の位置で場合分けする最大・最小(B) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
$a$ は定数とする.関数 $f(x)=(x-a)e^x\ (0\leqq x\leqq 2)$ の最小値が $-e$ であるとき,$a$ の値を求めよ.
$f'(x)=e^x+(x-a)e^x=(x-a+1)e^x$ であるから,$f(x)$ は $x\leqq a-1$ で減少し,$x\geqq a-1$ で増加する.
[1] $a-1<0$ すなわち $a<1$ のとき,$0\leqq x\leqq 2$ で増加するから,最小値は $f(0)=-a$.$-a=-e$ より $a=e$ となり,$a<1$ に反する.
[2] $0\leqq a-1\leqq 2$ すなわち $1\leqq a\leqq 3$ のとき,最小値は $f(a-1)=-e^{a-1}$.$-e^{a-1}=-e$ より $a=2$.これは $1\leqq a\leqq 3$ を満たす.
[3] $a-1>2$ すなわち $a>3$ のとき,減少するから最小値は $f(2)=(2-a)e^2$.$(2-a)e^2=-e$ より $a=2+\dfrac{1}{e}$ となり,$a>3$ に反する.
以上から $a=2$
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