1. 問題の内容
2次関数 の の範囲におけるとり得る値の範囲を求める問題です。
2. 解き方の手順
まず、与えられた2次関数を平方完成します。
これにより、この2次関数の頂点の座標がであることがわかります。
また、この関数は下に凸の放物線です。
次に、与えられた範囲 における関数の値を考えます。
のとき、
のとき、
範囲 に頂点の 座標である が含まれており、そのときの の値は頂点の 座標である です。
のとき であり、これは範囲の左端の値です。
であるため、 を含みません。よって、 の値は より小さい値を取ります。
最小値は頂点の 座標である です。
したがって、となります。