2次関数 $y = x^2 + 2x - 3$ の定義域 $-3 \le x \le 2$ における最大値と最小値を求める問題です。

代数学二次関数最大値最小値平方完成定義域
2025/7/1

1. 問題の内容

2次関数 y=x2+2x3y = x^2 + 2x - 3 の定義域 3x2-3 \le x \le 2 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。
y=x2+2x3=(x2+2x+1)13=(x+1)24y = x^2 + 2x - 3 = (x^2 + 2x + 1) - 1 - 3 = (x+1)^2 - 4
したがって、この2次関数の頂点は (1,4)(-1, -4) です。
軸は x=1x = -1 であり、これは定義域 3x2-3 \le x \le 2 に含まれています。
頂点での値は y=4y = -4 です。
次に、定義域の端点での値を求めます。
x=3x = -3 のとき、 y=(3)2+2(3)3=963=0y = (-3)^2 + 2(-3) - 3 = 9 - 6 - 3 = 0
x=2x = 2 のとき、 y=(2)2+2(2)3=4+43=5y = (2)^2 + 2(2) - 3 = 4 + 4 - 3 = 5
頂点における値と定義域の端点における値を比較すると、
x=1x=-1 のとき、y=4y=-4 (最小値の候補)
x=3x=-3 のとき、y=0y=0
x=2x=2 のとき、y=5y=5 (最大値の候補)
したがって、定義域 3x2-3 \le x \le 2 における最小値は 4-4 (x=1x = -1のとき)で、最大値は 55 (x=2x = 2のとき)です。

3. 最終的な答え

最大値: 5 (x=2x = 2のとき)
最小値: -4 (x=1x = -1のとき)

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