1. 問題の内容
2次関数 において、 の範囲での の取り得る値の範囲を求める問題です。
2. 解き方の手順
(1) 頂点の座標を求めます。
与えられた2次関数は の形で与えられています。これは平方完成された形であり、頂点の座標は であることがわかります。
(2) 定義域 の範囲における の最大値と最小値を求めます。
まず、 のときの の値を計算します。
次に、 のときの の値を計算します。
頂点の 座標である は、与えられた定義域 の範囲外にあるため、頂点における の値は考慮しません。
しかし、に近いほどの値が最大になるので、定義域内でのときの値が最大値候補となり、のときの値が最小値候補となります。
のとき であり、 のとき であることから、定義域 における の最大値は 4、最小値は -4 となります。
(3) の取り得る値の範囲を記述します。