高2さんからの質問2

問題
関数f(x)=x3-3a2xの0≦x≦1における最大値、最小値を求めよ。ただし、a>0とする。

解答
 f'(x)=3x2-3a2 なので、x=±a で、f'(x)=0 となり、以下のようなグラフになります。

0≦x≦1 での最大、最小の現れ方は、aの値によって、以下のように分類できます。

√3a<1 のとき つまり、
 0<a<3/√3 のとき
f(a) が最小値 -2a3
f(1) が最大値 1−3a2
3/√3≦a<1 のとき
f(a) が最小値 -2a3
f(0) が最大値 0
a≧1 のとき
f(1) が最小値 1−3a2
f(0) が最大値 0

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