与えられた関数 $y = -x^3 + 6x + 1$ について、特に指示がないため、関数の特徴(極値、増減など)を調べる一般的な問題を解くことにします。

解析学微分極値関数の増減導関数
2025/7/23

1. 問題の内容

与えられた関数 y=x3+6x+1y = -x^3 + 6x + 1 について、特に指示がないため、関数の特徴(極値、増減など)を調べる一般的な問題を解くことにします。

2. 解き方の手順

まず、与えられた関数を微分して、導関数を求めます。
y=dydx=3x2+6y' = \frac{dy}{dx} = -3x^2 + 6
次に、導関数が0となる点を求めます。これは極値の候補となる点です。
3x2+6=0-3x^2 + 6 = 0
3x2=63x^2 = 6
x2=2x^2 = 2
x=±2x = \pm \sqrt{2}
したがって、x=2x = \sqrt{2}x=2x = -\sqrt{2} が極値の候補です。
次に、これらの点の前後で導関数の符号がどう変化するかを調べます。
x<2x < -\sqrt{2} のとき、y=3x2+6<0y' = -3x^2 + 6 < 0 (例えば、x=2x = -2 のとき、y=3(4)+6=6<0y' = -3(4) + 6 = -6 < 0)
2<x<2-\sqrt{2} < x < \sqrt{2} のとき、y=3x2+6>0y' = -3x^2 + 6 > 0 (例えば、x=0x = 0 のとき、y=6>0y' = 6 > 0)
x>2x > \sqrt{2} のとき、y=3x2+6<0y' = -3x^2 + 6 < 0 (例えば、x=2x = 2 のとき、y=3(4)+6=6<0y' = -3(4) + 6 = -6 < 0)
したがって、x=2x = -\sqrt{2} で極小値をとり、x=2x = \sqrt{2} で極大値をとります。
極小値は、x=2x = -\sqrt{2} を元の関数に代入して求めます。
y(2)=(2)3+6(2)+1=(22)62+1=2262+1=42+1y(-\sqrt{2}) = -(-\sqrt{2})^3 + 6(-\sqrt{2}) + 1 = -(-2\sqrt{2}) - 6\sqrt{2} + 1 = 2\sqrt{2} - 6\sqrt{2} + 1 = -4\sqrt{2} + 1
極大値は、x=2x = \sqrt{2} を元の関数に代入して求めます。
y(2)=(2)3+6(2)+1=22+62+1=42+1y(\sqrt{2}) = -(\sqrt{2})^3 + 6(\sqrt{2}) + 1 = -2\sqrt{2} + 6\sqrt{2} + 1 = 4\sqrt{2} + 1

3. 最終的な答え

極大値: 42+14\sqrt{2} + 1 (at x=2x = \sqrt{2})
極小値: 42+1-4\sqrt{2} + 1 (at x=2x = -\sqrt{2})