2次関数 $y = -2x^2 + 12x$ の $0 \leq x \leq 6$ における最大値と最小値を求めます。

代数学二次関数最大値最小値平方完成放物線
2025/7/3

1. 問題の内容

2次関数 y=2x2+12xy = -2x^2 + 12x0x60 \leq x \leq 6 における最大値と最小値を求めます。

2. 解き方の手順

与えられた2次関数を平方完成します。
y=2x2+12x=2(x26x)=2(x26x+99)=2((x3)29)=2(x3)2+18y = -2x^2 + 12x = -2(x^2 - 6x) = -2(x^2 - 6x + 9 - 9) = -2((x-3)^2 - 9) = -2(x-3)^2 + 18
よって、y=2(x3)2+18y = -2(x-3)^2 + 18 となります。これは、頂点が (3,18)(3, 18) の上に凸な放物線です。
定義域は 0x60 \leq x \leq 6 です。
頂点の xx 座標 x=3x=3 は定義域に含まれています。
したがって、x=3x=3 のとき最大値をとります。
最大値は、y=2(33)2+18=18y = -2(3-3)^2 + 18 = 18 です。
次に、最小値を求めます。上に凸な放物線なので、定義域の両端のいずれかで最小値をとります。
x=0x=0 のとき、y=2(0)2+12(0)=0y = -2(0)^2 + 12(0) = 0
x=6x=6 のとき、y=2(6)2+12(6)=2(36)+72=72+72=0y = -2(6)^2 + 12(6) = -2(36) + 72 = -72 + 72 = 0
したがって、x=0x=0 および x=6x=6 のとき最小値をとります。最小値は、y=0y = 0 です。

3. 最終的な答え

最大値: 1818
最小値: 00

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