2次関数 $y = -x^2 + 4x + 6$ の $-1 \le x \le 1$ 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
2025/7/18

1. 問題の内容

2次関数 y=x2+4x+6y = -x^2 + 4x + 61x1-1 \le x \le 1 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+4x+6=(x24x)+6=(x24x+44)+6=(x2)2+4+6=(x2)2+10y = -x^2 + 4x + 6 = -(x^2 - 4x) + 6 = -(x^2 - 4x + 4 - 4) + 6 = -(x-2)^2 + 4 + 6 = -(x-2)^2 + 10
したがって、y=(x2)2+10y = -(x-2)^2 + 10 となります。
この関数のグラフは、上に凸の放物線で、頂点の座標は (2,10)(2, 10) です。
定義域は 1x1-1 \le x \le 1 であるため、軸 x=2x=2 は定義域に含まれません。
x=1x=-1 のとき、 y=(1)2+4(1)+6=14+6=1y = -(-1)^2 + 4(-1) + 6 = -1 - 4 + 6 = 1
x=1x=1 のとき、 y=(1)2+4(1)+6=1+4+6=9y = -(1)^2 + 4(1) + 6 = -1 + 4 + 6 = 9
定義域 1x1-1 \le x \le 1 において、x=1x=1 で最大値9 をとり、x=1x=-1 で最小値1をとります。

3. 最終的な答え

最大値:9
最小値:1

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