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関数の増減の問題です

    BEEPERXX01 (id: 1889) (2023年4月18日0:00)
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    2番の減少する区間が重ならないようにaの範囲を定めよ、ですが、解答で「≦2」が出てくるのがよくわかりません。 略解のように道筋は最初から見えていて、ー1<x<0,1<x<3の区間での導関数が負の値でないaの範囲を示せばいいのですが・・ よろしくお願いします。画像は下の通りです。

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    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2023年4月18日9:36)
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    こんにちは。夜は11時閉店なので回答が今日になりました。 $\dfrac{-4+\sqrt{19}}{3} \leqq a$ までは大丈夫なのですね。 aについてのこの条件は、「a>0の場合で、g'(-1)>0」から得られたと思います。 a>0の条件下では、もう一つの「1<x<3でg'(x)≧0」も満たさねばなりません。 これはg'(x)のグラフなども参考にして、 (i)a>3で、しかもg'(3)≧0 または (ii)(aに関わらず)x=aでの極小値が非負 の2通りを調べますが、(i)の方は適するaの範囲はなく不適。(ii)のほうから0<a≦2が出てきます。 よって$\dfrac{-4+\sqrt{19}}{3} \leqq a$ とあわせて$\dfrac{-4+\sqrt{19}}{3} \leqq a \leqq 2$ になりますね。 これで大丈夫ですか?わかったとか、まだこのへんがわからないとか、コメント欄に返事を書いてください。よろしく。
    BEEPERXX01 (id: 1889) (2023年4月18日22:45)
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    ありがとうございます。 a>0は -1<x<0でg'(0)≧0から出てくるのはわかるのですが、1<x<3からa>3と出てくるのかが最初読んだときに不思議だったです。 ですが、g'(x)の導関数で極値が±aで出てきたので、aが1<x<3の範囲内にあるのか、それともaがa≧3であるのかで場合分けして、これの前者が(ⅱ)、後者が(ⅰ)であるのかな?と考えました。手拍子で1と3をg'(x)≧0に入れて線分図で範囲書いて答ってのは、いわば罠ですね。ところでaが0<x<1の範囲に存在するとすると、この区間でのg'(x)の条件式はg'(-1)≧0かつg'(0)≧0かつg'(1)≧0ですかね?-1<x<0でg'(-1)≧0かつ(0)≧0で示しているから割愛なんでしょうが。 これを全部まとめると解答のようになる、という認識でいいでしょうか。

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