与えられた2次関数 $y = 3x^2 - 4$ の、定義域 $-2 \le x \le 2$ における最大値と最小値を求める。

代数学二次関数最大値最小値定義域
2025/7/23

1. 問題の内容

与えられた2次関数 y=3x24y = 3x^2 - 4 の、定義域 2x2-2 \le x \le 2 における最大値と最小値を求める。

2. 解き方の手順

まず、与えられた2次関数のグラフがどのような形になるかを確認する。y=3x24y = 3x^2 - 4 は、下に凸の放物線であり、頂点は x=0x = 0 のとき y=4y = -4 である。
次に、定義域 2x2-2 \le x \le 2 内での関数の振る舞いを考える。下に凸の放物線なので、頂点 x=0x=0 が最小値を与える候補となる。定義域の端点 x=2x = -2x=2x = 2 が最大値を与える候補となる。
頂点における値は y=3(0)24=4y = 3(0)^2 - 4 = -4 である。
x=2x = -2 のとき、 y=3(2)24=3(4)4=124=8y = 3(-2)^2 - 4 = 3(4) - 4 = 12 - 4 = 8 である。
x=2x = 2 のとき、 y=3(2)24=3(4)4=124=8y = 3(2)^2 - 4 = 3(4) - 4 = 12 - 4 = 8 である。
したがって、この定義域において、最小値は x=0x = 0 のときの y=4y = -4 であり、最大値は x=2x = -2x=2x = 2 のときの y=8y = 8 である。

3. 最終的な答え

最大値:8 (x=2,2x = -2, 2 のとき)
最小値:-4 (x=0x = 0 のとき)

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