二次関数 $y = -2x^2 - 8x$ の最大値、最小値を求める問題です。ただし、$y < 0$という条件が付いています。

代数学二次関数最大値最小値平方完成不等式
2025/4/5

1. 問題の内容

二次関数 y=2x28xy = -2x^2 - 8x の最大値、最小値を求める問題です。ただし、y<0y < 0という条件が付いています。

2. 解き方の手順

まず、y=2x28xy = -2x^2 - 8x を変形して、平方完成させます。
y=2(x2+4x)y = -2(x^2 + 4x)
y=2(x2+4x+44)y = -2(x^2 + 4x + 4 - 4)
y=2((x+2)24)y = -2((x+2)^2 - 4)
y=2(x+2)2+8y = -2(x+2)^2 + 8
したがって、この二次関数の頂点は (2,8)(-2, 8) であり、上に凸のグラフです。
次に、y<0y < 0の条件から、xxの範囲を求めます。
2x28x<0-2x^2 - 8x < 0
2x2+8x>02x^2 + 8x > 0
2x(x+4)>02x(x+4) > 0
x(x+4)>0x(x+4) > 0
この不等式を解くと、x<4x < -4 または x>0x > 0 となります。
x<4x < -4またはx>0x > 0 の範囲で、y=2(x+2)2+8y = -2(x+2)^2 + 8 の最大値と最小値を考えます。
x=2x = -2のときに最大値 88 を取りますが、y<0y < 0なので、この値は条件を満たしません。
xx4-4 より小さくなるにつれて、yy は減少していきます。
xx00 より大きくなるにつれて、yy も減少していきます。
したがって、最大値は存在せず、最小値も存在しません。(xxを限りなく大きくしたり、小さくしたりすると、yyは限りなく小さくなるため)

3. 最終的な答え

最大値:なし
最小値:なし

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