■わが闘争・2017 (その31)

[Q]|cos3θ+acos2θ+bcosθ+c|≦1を常に満たすのは,a=b=c=0のときのみであることを証明せよ.

[A]θ=0,2π/3,π/3,πとすると

a+b+c≦0

−a/2−b/2+c≦0

−a/2+b/2+c≦0

a−b+c≦0

これより,a=b=c=0

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[Q]区間[−1,1]において,M=max|x^3+ax^2+bx+c|を最小とするa,b,cを求めよ.

[A]x=cosθとおくと,

cos3θ+Acos2θ+Bcosθ+C

=4x^3+2Ax^2+(B−3)x+C−A

前問より,区間[−1,1]において,

max|4x^3+2Ax^2+(B−3)x+C−A|≦1/4ならばA=B=C=0

したがって,

|x^3+ax^2+bx+c|≦1/4→a=c=0,b=−3/4

の最小値は1/4となる.

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