1. 問題の内容
二次関数 の最大値、最小値を求める問題です。ただし、という条件が付いています。
2. 解き方の手順
まず、 を変形して、平方完成させます。
したがって、この二次関数の頂点は であり、上に凸のグラフです。
次に、の条件から、の範囲を求めます。
この不等式を解くと、 または となります。
または の範囲で、 の最大値と最小値を考えます。
のときに最大値 を取りますが、なので、この値は条件を満たしません。
が より小さくなるにつれて、 は減少していきます。
が より大きくなるにつれて、 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。(を限りなく大きくしたり、小さくしたりすると、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