関数 $f(x) = -x^3 + 27x - 1$ の極値を求める問題です。

解析学微分極値極大極小関数の増減
2025/5/7

1. 問題の内容

関数 f(x)=x3+27x1f(x) = -x^3 + 27x - 1 の極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 f(x)f(x) を微分して、f(x)f'(x) を求めます。
f(x)=3x2+27f'(x) = -3x^2 + 27
次に、f(x)=0f'(x) = 0 となる xx の値を求めます。
3x2+27=0-3x^2 + 27 = 0
3x2=273x^2 = 27
x2=9x^2 = 9
x=±3x = \pm 3
したがって、x=3x = 3 および x=3x = -3 が極値の候補となります。
次に、f(x)f''(x) を求めます。
f(x)=6xf''(x) = -6x
x=3x = 3 のとき、f(3)=6(3)=18<0f''(3) = -6(3) = -18 < 0 であるから、x=3x = 3 で極大となります。極大値は、f(3)=(3)3+27(3)1=27+811=53f(3) = -(3)^3 + 27(3) - 1 = -27 + 81 - 1 = 53
x=3x = -3 のとき、f(3)=6(3)=18>0f''(-3) = -6(-3) = 18 > 0 であるから、x=3x = -3 で極小となります。極小値は、f(3)=(3)3+27(3)1=(27)811=27811=55f(-3) = -(-3)^3 + 27(-3) - 1 = -(-27) - 81 - 1 = 27 - 81 - 1 = -55

3. 最終的な答え

x=3x = 3 で極大値 5353
x=3x = -3 で極小値 55-55

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