与えられた二次関数 $y = -x^2 + 3x + 1$ の最大値または最小値を求める問題です。

代数学二次関数最大値平方完成頂点
2025/7/4

1. 問題の内容

与えられた二次関数 y=x2+3x+1y = -x^2 + 3x + 1 の最大値または最小値を求める問題です。

2. 解き方の手順

二次関数の最大値または最小値を求めるには、平方完成を行います。
まず、y=x2+3x+1y = -x^2 + 3x + 1xx の項でまとめます。
y=(x23x)+1y = -(x^2 - 3x) + 1
次に、括弧の中を平方完成します。x23xx^2 - 3x を平方完成するには、(32)2=94(\frac{-3}{2})^2 = \frac{9}{4} を加えます。ただし、括弧の外に 1-1 があるので、実際には 94-\frac{9}{4} を加えることになります。
y=(x23x+9494)+1y = -(x^2 - 3x + \frac{9}{4} - \frac{9}{4}) + 1
y=(x32)2+94+1y = -(x - \frac{3}{2})^2 + \frac{9}{4} + 1
定数項をまとめます。
y=(x32)2+94+44y = -(x - \frac{3}{2})^2 + \frac{9}{4} + \frac{4}{4}
y=(x32)2+134y = -(x - \frac{3}{2})^2 + \frac{13}{4}
この式から、頂点の座標は (32,134)(\frac{3}{2}, \frac{13}{4}) であり、x2x^2 の係数が負なので、上に凸のグラフになります。したがって、最大値は 134\frac{13}{4} です。

3. 最終的な答え

最大値: 134\frac{13}{4}

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