関数 $y=ax^2$ において、$x$ の変域が $-4 \le x \le 3$ であるとき、$y$ の変域が $b \le y \le 24$ となる。このとき、$a$ と $b$ の値を求める。

代数学二次関数最大値最小値変域
2025/3/31

1. 問題の内容

関数 y=ax2y=ax^2 において、xx の変域が 4x3-4 \le x \le 3 であるとき、yy の変域が by24b \le y \le 24 となる。このとき、aabb の値を求める。

2. 解き方の手順

まず、yy の最大値が 24 であることから、aa の符号と値を決定する。
xx の変域に 0 を含み、yy の変域が by24b \le y \le 24 と与えられていることから、aa は負の数である。
x=4x=-4のとき、yyは最大値24をとるので、
24=a(4)2=16a24 = a(-4)^2 = 16a
より、aa の値を求める。
次に、aa の値が求まったので、最小値 bb を求める。関数 y=ax2y=ax^2 において、x=0のときyは最小値を取る。
xの範囲に0が含まれているため、bbは0になる。

3. 最終的な答え

a=32a = \frac{3}{2}
b=0b = 0
答え:a=32a = \frac{3}{2}, b=0b = 0
```
a = 24/16
a = 3/2
```

1. 問題の内容

関数 y=ax2y = ax^2 において、xx の変域が 4x3-4 \le x \le 3 であるとき、yy の変域が by24b \le y \le 24 となる。このとき、aabb の値を求める。

2. 解き方の手順

まず、yy の最大値が 24 であることから、aa の符号と値を決定する。xx の変域に 0 を含み、yy の変域が by24b \le y \le 24 と与えられていることから、aa は負の数である。x=4x=-4 または x=3x=3 のときに y=24y=24 となる。
x=4x = -4 のとき、y=a(4)2=16a=24y = a(-4)^2 = 16a = 24。これから aa を求める。
x=3x = 3 のとき、y=a(3)2=9a=24y = a(3)^2 = 9a = 24。これから aa を求める。
16a=2416a = 24
a=2416=32a = \frac{24}{16} = \frac{3}{2}
9a=249a = 24
a=249=83a = \frac{24}{9} = \frac{8}{3}
ここで、xx の変域 4x3-4 \le x \le 3 には x=0x=0 が含まれているので、yy の最小値は 0 である。これは、aa が負の数のとき、頂点 (0,0)(0,0) がこの変域に含まれていることを意味する。しかし、yy の変域は by24b \le y \le 24 であるため、aa は正の数であり、yの最小値はbである。
したがってb=0b=0
x=4x=-4のとき、y=24y=24なので、a=32a=\frac{3}{2}
最小値 bb を求める。xx の変域 4x3-4 \le x \le 3 の範囲で、y=ax2y=ax^2 の最小値を考える。a=32a = \frac{3}{2} なので、この関数は下に凸の放物線になる。したがって、最小値は x=0x=0 のときに y=0y=0 となる。なので、b=0b=0

3. 最終的な答え

a=32a = \frac{3}{2}, b=0b = 0

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