関数 $f(x) = 12x - x^3$ の極大値、極小値と、それらを与える $x$ の値を求める問題です。

解析学微分極値関数の最大最小
2025/7/7

1. 問題の内容

関数 f(x)=12xx3f(x) = 12x - x^3 の極大値、極小値と、それらを与える xx の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

(1) f(x)f(x) を微分して f(x)f'(x) を求めます。
f(x)=ddx(12xx3)=123x2f'(x) = \frac{d}{dx}(12x - x^3) = 12 - 3x^2
(2) f(x)=0f'(x) = 0 となる xx の値を求めます。
123x2=012 - 3x^2 = 0
3x2=123x^2 = 12
x2=4x^2 = 4
x=±2x = \pm 2
(3) f(x)f''(x) を求めます。
f(x)=ddx(123x2)=6xf''(x) = \frac{d}{dx}(12 - 3x^2) = -6x
(4) x=2x = 2 のとき、f(2)=6(2)=12<0f''(2) = -6(2) = -12 < 0 なので、x=2x=2 で極大値をとります。
f(2)=12(2)(2)3=248=16f(2) = 12(2) - (2)^3 = 24 - 8 = 16
(5) x=2x = -2 のとき、f(2)=6(2)=12>0f''(-2) = -6(-2) = 12 > 0 なので、x=2x=-2 で極小値をとります。
f(2)=12(2)(2)3=24(8)=24+8=16f(-2) = 12(-2) - (-2)^3 = -24 - (-8) = -24 + 8 = -16

3. 最終的な答え

極大値: 16 (x=2x=2)
極小値: -16 (x=2x=-2)

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