関数 $y = \sqrt{2x-4}$ (定義域は $2 \le x \le a$)の値域が $0 \le y \le 3$ となるような定数 $a$ の値を求める問題です。

代数学関数定義域値域平方根方程式単調増加
2025/7/23

1. 問題の内容

関数 y=2x4y = \sqrt{2x-4} (定義域は 2xa2 \le x \le a)の値域が 0y30 \le y \le 3 となるような定数 aa の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた関数の性質を調べます。
y=2x4y = \sqrt{2x-4}xx が増加すると yy も増加する単調増加関数です。
定義域が 2xa2 \le x \le a で、値域が 0y30 \le y \le 3 なので、x=2x=2 のとき y=0y=0x=ax=a のとき y=3y=3 となるはずです。
x=2x=2 のとき、y=2(2)4=0=0y = \sqrt{2(2) - 4} = \sqrt{0} = 0 なので、条件を満たしています。
次に、x=ax=a のとき、y=3y=3 となる条件を求めます。
3=2a43 = \sqrt{2a-4}
両辺を2乗して、
9=2a49 = 2a - 4
2a=132a = 13
a=132=6.5a = \frac{13}{2} = 6.5
2xa2 \le x \le a なので、 a2a \ge 2 である必要があります。
a=132=6.5a = \frac{13}{2} = 6.5 はこの条件を満たしています。

3. 最終的な答え

a=132a = \frac{13}{2}

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