質問<1277>2003/6/23
from=taka
「3次関数」


y=x3+3ax2+3bx+1が0≦x≦1において単調増加するとき
(a、b)の存在範囲を求めて図示しなさい

考え方を教えてください


お便り2003/6/25
from=Tetsuya Kobayashi


y'=3x^2+6ax+3b.
必要十分: min{y'; 0<=x<=1}=(*)>=0.
y'=3(x+a)^2+3b-3a^2: 下に凸の放物線.
(i) 0<=a<=1 <=> -1<=a<=0 のとき、(*)=y'(-a)=3b-3a^2>=0.
(ii) -a<0 <=> a>0 のとき、(*)=y'(0)=3b>=0.
(iii) 1<-a <=> a<-1 のとき、(*)=y'(1)=3+6a+3b>=0.
図示しやすい形に書き直すと、
(i) b>=a^2 (-1<=a<=0 のとき),
(ii) b>=0 (a>0 のとき),
(iii) b>=-2a-1 (a<-1 のとき).