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方程式,不等式への応用の計算問題

極大値・極小値をもとに実数解の個数を求める(4択)

この単元のポイント

公式と考え方

方程式 f(x)=kf(x)=k の実数解の個数は,グラフ y=f(x)y=f(x) と,直線 y=ky=k の共有点の個数です。極大値・極小値から,分かります。

  • 増減表をつくって,極大値・極小値を求めます。
  • 3次関数で,極大値を MM,極小値を mm とすると,m<k<Mm<k<M なら3個,k=Mk=M または k=mk=m なら2個,それ以外は1個です。
  • 定数 kk を,右辺に分離して,y=ky=k との共有点を調べます。
例題と解き方

x3−3x=kx^3-3x=k の実数解の個数を,kk の値で分類しなさい。

  1. f(x)=x3−3xf(x)=x^3-3x とおくと,極大値は f(−1)=2f(-1)=2,極小値は f(1)=−2f(1)=-2 です。
  2. −2<k<2-2<k<2 のとき3個,k=±2k=\pm 2 のとき2個,∣k∣>2|k|>2 のとき1個です。
よくある間違い
  • k=k= 極値のときの個数を,間違える(2個です)。
  • 極大値と極小値の大小を,逆にして考える。

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