方針の立て方
(の場合を除けば)三次関数の最大最小問題なので,極値と端点のみを考察すればよいと考える.係数が文字であるため,極値が存在するか否かを考慮しなければならないことに注意.
後は典型的な解法で解ける.
解答例
(65)(66)……
(67)(68)……
(69)(70)……
(71)(72)……
(73)(74)……
(75)(76)……
(77)(78)(79)(80)……
(81)(82)(83)(84)……
解説
〇存在領域((65)~(80)について)
よって,
(ⅰ)
の極値がに存在する条件は,「かつ」である.
このもとで最大値が以下となるのは,「(極大値)かつ」が満たされれば必要十分.
より,「(極大値)かつ」という条件は,
となる.と合わせれば,
……(答)
(ⅱ)
の極値がまたはに存在する条件は,「かつかつ」である.
このもとで最大値が以下となるのは,が満たされれば必要十分.
,より,という条件は,
となる.と合わせれば,
……(答) ※(ⅰ)が解ければ解答番号から答えは解かずして分かる.
(ⅲ)
の極値が存在しない条件は,またはである.
このもとで最大値が以下となるのは,が満たされれば必要十分.
,より,という条件は,
となる.「または」と合わせれば,
……(答) ※(ⅰ)が解ければ解答番号から答えは解かずして分かる.
よって,領域を図示すると,
上図.ただし境界を含む.
領域の面積は,軸での対称性から,
……(答)
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