1. 問題の内容
2次関数 において、 の範囲での のとり得る値の範囲を求める。
2. 解き方の手順
まず、 のグラフの形状を考える。これは上に凸な放物線であり、軸は である。
次に、与えられた範囲 における の値を考える。
のとき、 である。ただし、 なので、となる。
のとき、 である。 なので、を含む。
の範囲では、 が増加すると、 は減少する。したがって、 の最大値は が1に近づくときの値に近づき、 の最小値は のときの値である。
したがって、 のとりうる値の範囲は となる。