xの関数 f(x)=3x−6ax+2 で 定義域 0≦x≦2 における最大値・最小値を求めなさい。


(方針) xの関数 f(x) は、 の値が変われば、頂点の場所が変わるので、 の範囲によって
     場合分けが必要になってきます。




まず式を変形してみましょう。

 f(x)=3x−6ax+2 ・・・ (A)
    =3(x−2ax)+2
    =3{(x−a)−a}+2
    =3(x−a)−3a+2

よって、頂点の座標は(a,-3a+2)

定義域 0≦x≦2 に、頂点のx座標 x=a が入るか入らないかによって、話が変わってくるよね。
頂点のx座標 x=a 、(あるいは軸 x=a)に関して左右対称なグラフだからね。

したがって、次の4つの場面に話を分けて考えよう。


(A)の式から f(0)=、f(2)=12−12a+2=-12a+14 ですよ〜ん。

@ a<0 なら、図より明らかに、x=2で最大値、x=0で最小値になるから

    最大値 -12a+14 (x=2)
    最小値   2  (x=0)

A 0≦a<1 なら、図より明らかに、x=2で最大値、x=aで最小値になるから

    最大値 -12a+14 (x=2)
    最小値 -3a+2(x=a)

B 1≦a<2 なら、図より明らかに、x=0で最大値、x=aで最小値になるから

    最大値   2  (x=0)
    最小値 -3a+2(x=a)

C 2≦a なら、図より明らかに、x=0で最大値、x=2で最小値になるから

    最大値   2  (x=0)
    最小値 -12a+14 (x=2)

   ただし、a=1 つまり 定義域 0≦x≦2 のちょうどど真ん中にグラフ(軸 x=a)がきた場合は、
   x=0とx=2で同じ高さになるから、


D a=1の場合、x=0、2で最大値、x=aで最小値になるから

    最大値   2  (x=0、2)
    最小値   -1   (x=1)

を付け加えておく方がいいやろな〜(^^;






グラフが動いていく様子をアニメーションかなにかで見せてあげられたら、わかりやすいやろうに・・・。
どこかのビデオで見たことはあるんやけど・・・(^^;