2次関数 $y = x^2 - 2x - 1$ について、$x$ がすべての実数値をとるとき、$y$ のとり得る値の範囲を求める問題です。

代数学二次関数平方完成関数の最大・最小
2025/8/8

1. 問題の内容

2次関数 y=x22x1y = x^2 - 2x - 1 について、xx がすべての実数値をとるとき、yy のとり得る値の範囲を求める問題です。

2. 解き方の手順

2次関数の最小値を求めるために、平方完成を行います。
y=x22x1y = x^2 - 2x - 1
y=(x22x+1)11y = (x^2 - 2x + 1) - 1 - 1
y=(x1)22y = (x - 1)^2 - 2
(x1)2(x-1)^2 は常に0以上の値をとります。したがって、(x1)20(x-1)^2 \geq 0 です。
したがって、y=(x1)222y = (x - 1)^2 - 2 \geq -2 となります。
yy2-2 以上のすべての値をとることができます。
なぜなら、x=1x=1 のとき、y=(11)22=2y = (1-1)^2 - 2 = -2 となり、xx の値を変化させれば、yy の値も 2-2 以上のすべての値をとることができるからです。

3. 最終的な答え

y2y \geq -2

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