関数 $y = x^3 - 6x^2 + 9x$ の $-1 \le x \le 2$ における最大値と最小値を求める問題です。

解析学微分最大値最小値関数の極値三次関数
2025/6/27

1. 問題の内容

関数 y=x36x2+9xy = x^3 - 6x^2 + 9x1x2-1 \le x \le 2 における最大値と最小値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた関数を微分して極値を求めます。
y=3x212x+9y' = 3x^2 - 12x + 9
y=3(x24x+3)y' = 3(x^2 - 4x + 3)
y=3(x1)(x3)y' = 3(x-1)(x-3)
y=0y' = 0 となるのは x=1,3x = 1, 3 です。しかし、x=3x=31x2-1 \le x \le 2 の範囲外なので、考慮する必要はありません。
次に、与えられた範囲 1x2-1 \le x \le 2 の端点と極値 x=1x=1 における yy の値を計算します。
x=1x=-1 のとき:
y=(1)36(1)2+9(1)=169=16y = (-1)^3 - 6(-1)^2 + 9(-1) = -1 - 6 - 9 = -16
x=1x=1 のとき:
y=(1)36(1)2+9(1)=16+9=4y = (1)^3 - 6(1)^2 + 9(1) = 1 - 6 + 9 = 4
x=2x=2 のとき:
y=(2)36(2)2+9(2)=824+18=2y = (2)^3 - 6(2)^2 + 9(2) = 8 - 24 + 18 = 2
これらの値の中で最大値と最小値を判断します。

3. 最終的な答え

最大値:4 (x=1のとき)
最小値:-16 (x=-1のとき)

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