問題は、2次関数 $y = -(x-3)^2 + 4$ について、指定された定義域におけるグラフを書き、それぞれの定義域における最大値と最小値を求めることです。定義域は(1)が $0 \le x \le 2$、(2)が $1 \le x \le 6$ です。

代数学二次関数最大値最小値グラフ放物線定義域
2025/7/31

1. 問題の内容

問題は、2次関数 y=(x3)2+4y = -(x-3)^2 + 4 について、指定された定義域におけるグラフを書き、それぞれの定義域における最大値と最小値を求めることです。定義域は(1)が 0x20 \le x \le 2、(2)が 1x61 \le x \le 6 です。

2. 解き方の手順

(1) 0x20 \le x \le 2 の場合
* **グラフの作成:**
2次関数 y=(x3)2+4y = -(x-3)^2 + 4 は、頂点が (3,4)(3, 4) で上に凸の放物線です。
定義域 0x20 \le x \le 2 の範囲でグラフを書きます。
* **最大値の決定:**
頂点のx座標である3は定義域の外にあるので、定義域の両端でのyの値を比較します。
x=0x=0 のとき、y=(03)2+4=9+4=5y = -(0-3)^2 + 4 = -9 + 4 = -5
x=2x=2 のとき、y=(23)2+4=1+4=3y = -(2-3)^2 + 4 = -1 + 4 = 3
したがって、最大値は x=2x=2 のときの y=3y=3 です。
* **最小値の決定:**
定義域の両端でのyの値を比較すると、x=0x=0 のとき y=5y=-5 なので、最小値は x=0x=0 のときの y=5y=-5 です。
(2) 1x61 \le x \le 6 の場合
* **グラフの作成:**
2次関数 y=(x3)2+4y = -(x-3)^2 + 4 は、頂点が (3,4)(3, 4) で上に凸の放物線です。
定義域 1x61 \le x \le 6 の範囲でグラフを書きます。
* **最大値の決定:**
定義域内に頂点のx座標である x=3x=3 が含まれているので、頂点で最大値をとり、最大値は y=4y=4 です。
* **最小値の決定:**
定義域の両端でのyの値を比較します。
x=1x=1 のとき、y=(13)2+4=4+4=0y = -(1-3)^2 + 4 = -4 + 4 = 0
x=6x=6 のとき、y=(63)2+4=9+4=5y = -(6-3)^2 + 4 = -9 + 4 = -5
したがって、最小値は x=6x=6 のときの y=5y=-5 です。

3. 最終的な答え

(1) 0x20 \le x \le 2 のとき
* グラフは上に凸の放物線で、頂点 (3,4)(3,4) を持ちます。定義域内でグラフを描画してください。
* x=2x = 2 で最大値 33
* x=0x = 0 で最小値 5-5
(2) 1x61 \le x \le 6 のとき
* グラフは上に凸の放物線で、頂点 (3,4)(3,4) を持ちます。定義域内でグラフを描画してください。
* x=3x = 3 で最大値 44
* x=6x = 6 で最小値 5-5

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