■わが闘争・2017 (その32)

 f(x)=x^3+ax^2+bx+c

   M=max||f(1)|,|f(-1)|,|f(1/2)|,|f(-1/2)|≧1/4が成り立つ.

 これをもっと一般化すると・・・.区間[0,1]において,0<α<β<1,f(α),f(β)で極値をとるとして,

  f(0)=f(β)=-M,f(α)=f(1)=M

を満たすものf0(x)=x^3+a0x^2+b0x+c0があるとすると,

f0(x)がmax|f(x)|の最小値を与える.

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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]f(x)-M=(x-α)^2(x-1)

   f(x)+M=x(x-β)^2

したがって,

  (x-α)^2(x-1)+M=x(x-β)^2-M

係数を比較すると

  α=1/4,β=3/4,M=1/32

  f(x)=x^3-3x^2/2+9x/16-1/32

t=2x-1として,区間x[0,1]→区間t[-1,1]に変更すると

  8f((t+1)/2)→f(x)=x^3-3x/4

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