関数 $f(x) = |x-1| + 2$ について、以下の問いに答える。 (i) $f(0)$, $f(2)$, $f(4)$ の値を求める。 (ii) 定義域が $0 \le x \le 3$ のとき、値域を求める。

解析学絶対値関数値域定義域
2025/4/6

1. 問題の内容

関数 f(x)=x1+2f(x) = |x-1| + 2 について、以下の問いに答える。
(i) f(0)f(0), f(2)f(2), f(4)f(4) の値を求める。
(ii) 定義域が 0x30 \le x \le 3 のとき、値域を求める。

2. 解き方の手順

(i) それぞれの xx の値を関数 f(x)f(x) に代入して計算する。
* f(0)=01+2=1+2=1+2=3f(0) = |0-1| + 2 = |-1| + 2 = 1 + 2 = 3
* f(2)=21+2=1+2=1+2=3f(2) = |2-1| + 2 = |1| + 2 = 1 + 2 = 3
* f(4)=41+2=3+2=3+2=5f(4) = |4-1| + 2 = |3| + 2 = 3 + 2 = 5
(ii) 0x30 \le x \le 3 の範囲で、関数 f(x)=x1+2f(x) = |x-1| + 2 の値域を求める。
絶対値の中身が0になる xx の値は x=1x = 1 である。
x=1x=1 は定義域 0x30 \le x \le 3 に含まれる。
x=1x = 1 のとき、f(1)=11+2=0+2=2f(1) = |1-1| + 2 = 0 + 2 = 2 である。
これは最小値となる。
次に、定義域の端点における値を調べる。
* x=0x=0 のとき、f(0)=3f(0) = 3
* x=3x=3 のとき、f(3)=31+2=2+2=2+2=4f(3) = |3-1| + 2 = |2| + 2 = 2 + 2 = 4
よって、最大値は4である。
したがって、値域は 2f(x)42 \le f(x) \le 4 となる。

3. 最終的な答え

(i) f(0)=3f(0) = 3, f(2)=3f(2) = 3, f(4)=5f(4) = 5
(ii) 2f(x)42 \le f(x) \le 4

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