1. 問題の内容
関数 に対して、最大値・最小値の定理が適用できる閉区間を全て選ぶ問題です。
2. 解き方の手順
最大値・最小値の定理は、関数が閉区間で連続ならば、その閉区間で最大値と最小値を持つという定理です。
与えられた関数 は、 で定義されていません。つまり、 で不連続です。
以下の各閉区間について、関数が連続かどうかを調べます。
* 閉区間 : を含むので、この区間で関数は不連続。したがって、最大値・最小値の定理は適用できません。
* 閉区間 : この区間には が含まれていないので、関数は連続。したがって、最大値・最小値の定理は適用できます。
* 閉区間 : を含むので、この区間で関数は不連続。したがって、最大値・最小値の定理は適用できません。
* 閉区間 : この区間には が含まれていないので、関数は連続。したがって、最大値・最小値の定理は適用できます。
* 閉区間 : を含むので、この区間で関数は不連続。したがって、最大値・最小値の定理は適用できません。
3. 最終的な答え
最大値・最小値の定理が適用できる閉区間は、閉区間 と 閉区間 です。