与えられた二次関数 $y = 2(x-1)(x-2)$ の $0 \le x \le 2$ 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
2025/7/20

1. 問題の内容

与えられた二次関数 y=2(x1)(x2)y = 2(x-1)(x-2)0x20 \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、与えられた関数を展開します。
y=2(x1)(x2)=2(x23x+2)=2x26x+4y = 2(x-1)(x-2) = 2(x^2 - 3x + 2) = 2x^2 - 6x + 4
次に、平方完成を行い、頂点の座標を求めます。
y=2(x23x)+4=2(x32)22(32)2+4=2(x32)2294+4=2(x32)292+82=2(x32)212y = 2(x^2 - 3x) + 4 = 2\left(x - \frac{3}{2}\right)^2 - 2\left(\frac{3}{2}\right)^2 + 4 = 2\left(x - \frac{3}{2}\right)^2 - 2\cdot \frac{9}{4} + 4 = 2\left(x - \frac{3}{2}\right)^2 - \frac{9}{2} + \frac{8}{2} = 2\left(x - \frac{3}{2}\right)^2 - \frac{1}{2}
したがって、頂点の座標は (32,12)\left(\frac{3}{2}, -\frac{1}{2}\right) です。
定義域は 0x20 \le x \le 2 なので、頂点を含みます。
x=0,32,2x = 0, \frac{3}{2}, 2 における yy の値を計算します。
x=0x = 0 のとき、y=2(0)26(0)+4=4y = 2(0)^2 - 6(0) + 4 = 4
x=32x = \frac{3}{2} のとき、y=2(32)26(32)+4=2(94)9+4=925=92102=12y = 2\left(\frac{3}{2}\right)^2 - 6\left(\frac{3}{2}\right) + 4 = 2\left(\frac{9}{4}\right) - 9 + 4 = \frac{9}{2} - 5 = \frac{9}{2} - \frac{10}{2} = -\frac{1}{2}
x=2x = 2 のとき、y=2(2)26(2)+4=812+4=0y = 2(2)^2 - 6(2) + 4 = 8 - 12 + 4 = 0
よって、最大値は 44 (x=0x=0 のとき), 最小値は 12-\frac{1}{2} (x=32x = \frac{3}{2} のとき)です。

3. 最終的な答え

最大値:4
最小値:12-\frac{1}{2}

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