関数 $f(x) = x^3 - 6x^2 + 6$ の極大値と極小値を求める問題です。

解析学微分極値関数の増減導関数極大値極小値
2025/7/28

1. 問題の内容

関数 f(x)=x36x2+6f(x) = x^3 - 6x^2 + 6 の極大値と極小値を求める問題です。

2. 解き方の手順

* ステップ1: f(x)f(x) を微分して、導関数 f(x)f'(x) を求める。
f(x)=3x212xf'(x) = 3x^2 - 12x
* ステップ2: f(x)=0f'(x) = 0 となる xx の値を求める(極値の候補)。
3x212x=03x^2 - 12x = 0
3x(x4)=03x(x - 4) = 0
x=0,4x = 0, 4
* ステップ3: f(x)f'(x) の符号の変化を調べるために、f(x)f''(x) を求める。
f(x)=6x12f''(x) = 6x - 12
* ステップ4: x=0x = 0x=4x = 4 での f(x)f''(x) の値を調べる。
f(0)=6(0)12=12<0f''(0) = 6(0) - 12 = -12 < 0
f(4)=6(4)12=12>0f''(4) = 6(4) - 12 = 12 > 0
f(0)<0f''(0) < 0 であるので、x=0x = 0 で極大値をとり、f(4)>0f''(4) > 0 であるので、x=4x = 4 で極小値をとる。
* ステップ5: 極大値と極小値を求める。
f(0)=(0)36(0)2+6=6f(0) = (0)^3 - 6(0)^2 + 6 = 6
f(4)=(4)36(4)2+6=6496+6=26f(4) = (4)^3 - 6(4)^2 + 6 = 64 - 96 + 6 = -26
したがって、極大値は 66、極小値は 26-26 です。

3. 最終的な答え

極大値: 6
極小値: -26

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