1. 問題の内容
2次関数 の における最大値と最小値を求める問題です。
2. 解き方の手順
まず、与えられた2次関数を平方完成します。
この式から、頂点の座標は であることがわかります。
また、 の係数が正なので、下に凸のグラフです。
したがって、軸は です。
次に、定義域 における関数の最大値と最小値を調べます。
定義域の端点である と のときの の値を計算します。
のとき、
のとき、
定義域 において、 のとき であり、 のとき です。
頂点の 座標は なので、定義域の中に頂点はありません。
したがって、定義域 における最大値は (x = -1のとき) であり、最小値は (x = 0のとき)です。
3. 最終的な答え
最大値は 5、最小値は 1