関数 $f(x) = x^3 - 3x^2 - 9x + 6$ の $-2 \le x \le 5$ における最大値と最小値を求めよ。

解析学最大値最小値微分関数の増減
2025/7/28

1. 問題の内容

関数 f(x)=x33x29x+6f(x) = x^3 - 3x^2 - 9x + 62x5-2 \le x \le 5 における最大値と最小値を求めよ。

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。
f(x)=3x26x9f'(x) = 3x^2 - 6x - 9
f(x)=0f'(x) = 0 となる xx を求めるために、3x26x9=03x^2 - 6x - 9 = 0 を解きます。
x22x3=0x^2 - 2x - 3 = 0
(x3)(x+1)=0(x-3)(x+1) = 0
よって、x=3x = 3 または x=1x = -1 です。
次に、与えられた区間 2x5-2 \le x \le 5 の端点と極値における関数の値を計算します。
f(2)=(2)33(2)29(2)+6=812+18+6=4f(-2) = (-2)^3 - 3(-2)^2 - 9(-2) + 6 = -8 - 12 + 18 + 6 = 4
f(1)=(1)33(1)29(1)+6=13+9+6=11f(-1) = (-1)^3 - 3(-1)^2 - 9(-1) + 6 = -1 - 3 + 9 + 6 = 11
f(3)=(3)33(3)29(3)+6=272727+6=21f(3) = (3)^3 - 3(3)^2 - 9(3) + 6 = 27 - 27 - 27 + 6 = -21
f(5)=(5)33(5)29(5)+6=1257545+6=11f(5) = (5)^3 - 3(5)^2 - 9(5) + 6 = 125 - 75 - 45 + 6 = 11
これらの値の中で、最大値は11、最小値は-21です。

3. 最終的な答え

最大値: 11
最小値: -21

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