関数 $f(x) = x^3 - 3x^2 - 9x + 2$ について、 (ア) $f'(x) = 0$ となる $x$ の値を求める。 (イ) 極大値と極小値を求める。 (ウ) $y = f(x)$ のグラフを概形を把握する(選択肢は画像にないので不明)。

解析学微分極値グラフ
2025/5/25

1. 問題の内容

関数 f(x)=x33x29x+2f(x) = x^3 - 3x^2 - 9x + 2 について、
(ア) f(x)=0f'(x) = 0 となる xx の値を求める。
(イ) 極大値と極小値を求める。
(ウ) y=f(x)y = f(x) のグラフを概形を把握する(選択肢は画像にないので不明)。

2. 解き方の手順

(ア) まず、f(x)f(x) を微分して f(x)f'(x) を求める。
f(x)=3x26x9f'(x) = 3x^2 - 6x - 9
次に、f(x)=0f'(x) = 0 となる xx の値を求める。
3x26x9=03x^2 - 6x - 9 = 0
x22x3=0x^2 - 2x - 3 = 0
(x3)(x+1)=0(x - 3)(x + 1) = 0
よって、x=1,3x = -1, 3
(イ) x=1x = -1x=3x = 3 のそれぞれについて、f(x)f(x) の値を求める。
f(1)=(1)33(1)29(1)+2=13+9+2=7f(-1) = (-1)^3 - 3(-1)^2 - 9(-1) + 2 = -1 - 3 + 9 + 2 = 7
f(3)=(3)33(3)29(3)+2=272727+2=25f(3) = (3)^3 - 3(3)^2 - 9(3) + 2 = 27 - 27 - 27 + 2 = -25
f(x)=3(x+1)(x3)f'(x) = 3(x+1)(x-3) より、x<1x<-1f(x)>0f'(x)>0, 1<x<3-1<x<3f(x)<0f'(x)<0, x>3x>3f(x)>0f'(x)>0となるから、x=1x=-1で極大、x=3x=3で極小となる。
よって、極大値は 77、極小値は 25-25

3. 最終的な答え

(ア) x=1,3x = -1, 3 (選択肢1)
(イ) 極大値は 77、極小値は 25-25 (選択肢3, 1の順)

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