与えられた2次関数 $y = x^2 - 2x + 5$ の定義域 $0 \le x \le 3$ 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定義域平方完成
2025/7/18

1. 問題の内容

与えられた2次関数 y=x22x+5y = x^2 - 2x + 5 の定義域 0x30 \le x \le 3 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=x22x+5=(x22x+1)+51=(x1)2+4y = x^2 - 2x + 5 = (x^2 - 2x + 1) + 5 - 1 = (x-1)^2 + 4
この式から、頂点の座標は (1,4)(1, 4) であり、下に凸の放物線であることがわかります。
次に、定義域 0x30 \le x \le 3 における関数の値を調べます。
頂点のx座標である x=1x=1 は定義域に含まれているので、x=1x=1 のとき最小値をとります。最小値は y=(11)2+4=4y = (1-1)^2 + 4 = 4 です。
次に、定義域の端点である x=0x=0x=3x=3 における関数の値を計算します。
x=0x=0 のとき、y=(01)2+4=1+4=5y = (0-1)^2 + 4 = 1 + 4 = 5
x=3x=3 のとき、y=(31)2+4=4+4=8y = (3-1)^2 + 4 = 4 + 4 = 8
したがって、定義域内で最も大きい値は x=3x=3 のときの y=8y=8 となります。これが最大値です。

3. 最終的な答え

最大値: 8
最小値: 4

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