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解きかた教えてください! 考えたけどわかりませんでした! 関数g(x)=x³ −2x² +...

nikkune_muwosakuseityuunauさん

解きかた教えてください!
考えたけどわかりませんでした!



関数g(x)=x³ −2x² +3ax+1
が極値をもたないような定数aの値の範囲




微分して3x² −4x+3aになるとこまで分かります。

この質問は、jkcdewkfgさんに回答をリクエストしています。

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  • 質問日時:
    2013/11/21 05:26:58
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jkcdewkfgさん

リクエストマッチ!

【追加】

失礼ですが・・・・yoimondaiさんの回答で、ちょっとこちらから訂正を加えておきます。

D/4=1²ー3・3a<0
とおいて,a>1/9

↑ここで、判別式D/4なら、D/4=2²-3・(3a)=4-9aで、D<0⇔D/4<0より、4-9a<0から、【a>4/9】です。
判別式でD/4の理屈は分かりますか?分からなければ、またどうぞ。


-------------------

ええ、下の方が書いて下さっているので、BAは私は結構です。

なので、参考解法を書いておきます。というのは、その問題が分からないということは、他の問題もドミノ倒しで分からない可能性があるからですね。

個人的には数学カテゴリの状況は好きではなく、【解答】を書いて終わってしまい、本人の自己満足でBAをもらって終わり・・・というのが質問者のためにならないと思っています。【先のことを考える】ということが重要ですね。というのも、【試験場で解くのは本人のみ】だからです。


そこで本題ですが、

【極値をもたないような定数aの値の範囲】とは何でしょう?

もっと突っ込みましょうか?

【極値をもたない】とは?

質問者は極値のことは御存知ですよね?
数学は【定義】が重要です。

【極値】→f´(x)の符号が、x=aの前後で正から負に変わるときf(a)は極大値、負から正に変わるときf(a)は極小値。極大値と極小値をまとめて極値という。

これが【定義】です。

後々、非常に重要になってきますし、多くの関数絡みの問題で必要になってくる定義です。【なんとなく微分して判別式】という感覚だと、国立の2次試験の大問を丸々とることは難しい。(完答ほどの強みは他にないからです。)

数学は初めと終わりから攻めていくと思って下さい。これは、どんな人間でもしていることでしょうね。早い人は無意識過ぎて気付いていないかも知れないですが。

【どうして微分する】のでしょう?初めからたどっていくと、微分する根拠はないですよね?他のことをしないで、微分する意味は?
どうして判別式?・・・・・

この問題は大きくない問題であり、過程が短いのですぐに初めと終わりが見えます。よって、【丸暗記問題】とでも言えるような問題ですね。ただ、この感覚だと、過程を重視する京大や東大の問題には撃沈しますし、他の国立の問題も解き切ることはできません。

最初に目につくのは、【極値をもたないような~】ですね?これがポイント。これ以外に手がかりはない。極値という語から、x=☐の前後でf´(☐)の符号が変化するという定義を思い出す。これは難しくない。極値という語があるから、定義を思い浮かべただけの話です。これが【ない】ということは?

そうです、【f´(x)の符号変化がどの(実数)xにおいても、ない】ということです。

【符号変化する】ということはどういうことですか?

はい、これは【どこかでx=☐でf´(☐)=0のところがある】ということです。つまり、f´(x)という関数で、f´(x)=0を満たすxが存在するということですね?これは、【数学Ⅰの二次関数】でやっています!今回はそれの逆なので、【f´(x)=0を満たすxが存在しない】と言い換えればよい。


質問者は数学Ⅰでは3次の関数は扱っていませんが、【2次の関数は扱っています】し、【2次の関数における解の存在範囲を求める手段(=判別式)】も知っています。

つまり、【知っている2次関数にするために、なんとか3次から次数を減らして解の存在範囲を求めるようにすればよい】と分かります。

今回は?

そうです。元が3次関数であり、肝心の極値の条件に関わってくるf´(x)がちょうど2次になるので、好都合なのです。

これで2回微分する必要性がないことも、どうして1回微分だけして判別式かも分かりましたか?そうなることには、必ず理由があります。中には、【どこからこんな条件をもってきたの?】という本当に理由がいきなり出てくる問題もありますが、東大などに多いです。去年の整数問題なんかはその発想が要ります。

yoimondaiさん

二次方程式
3x² −4x+3a=0
が実数解をもたなければよい

D/4=1²ー3・3a<0
とおいて,a>1/9
★答え★ a>1/9

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