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基本例題 241 定積分で表された関数の最大・最小(1)
~2x≦2のとき、関数f(x)=f'(r)e" dt の最大値・最小値と、そのときの
基本 239,240
の値を求めよ。
指針 dxf.g(t)dt=g(x) を利用すると,導関数f(x) はすぐに求められる。
よって、f(x) の符号を調べ、増減表をかいて最大値・最小値を求める。
なお、極値や定義域の端でのf(x)の値を求めるには、部分積分法により定積分
(1-t)e' dt を計算して, f(x) を積分記号を含まない式に直したものを利用するとよい。
解答
f'(x)=0 とすると
x=±1
よって, f(x) の増減表は次のようになる。
-2
-1
1
0
0
極小極大ゝ
また
S'(x)=&S(1-t)dt=(1-x*)ex
241
x
f'(x)
ゆえに
したがって
-
f(x)=S+(1-t) (e^*)'dt
=[(1-1"erl +2f, te'dt
=(1-x*e* 1+2([terl-Serat)
f(2)=1-e²
ここで, f(-2)<f(1) であり,
f(-1) f(2) の値を比較すると
=(1-x2)ex-1+2xex-2(ex-1)
=(-x²+2x-1)ex+1
=1-(x-1)'ex
よってf(-2)=1-123, f(-1)=1-4, f(1)=1,
9
f(-1)-f(2)= e-4>0
e
+
f(-1)>f(2)
x=1で最大値1,
x=2で最小値1-²
2
1
から、f(x)の特号
符号と一致する。
部分積分法 (1回目)。
部分積分法(2回目)。
<S²4-[~ I
=8²-1
最大・最小
との値をチェック
増減表から、最大値の候補
は (-2), f(1)
最小値の候補はパール
から)
∫(x)=e'costdt (OMx2x)の最大値とそのときのxの値を求めよ。
Ian Ca