問題は、2つの2次関数の最大値または最小値を求める問題です。 (6) 2次関数 $y = 3x^2 - 12x + 13$ の最小値を求め、最大値の有無を答える。 (7) 2次関数 $y = -x^2 + 6x - 4$ の最大値を求め、最小値の有無を答える。

代数学二次関数最大値最小値平方完成放物線
2025/8/10

1. 問題の内容

問題は、2つの2次関数の最大値または最小値を求める問題です。
(6) 2次関数 y=3x212x+13y = 3x^2 - 12x + 13 の最小値を求め、最大値の有無を答える。
(7) 2次関数 y=x2+6x4y = -x^2 + 6x - 4 の最大値を求め、最小値の有無を答える。

2. 解き方の手順

(6) 2次関数 y=3x212x+13y = 3x^2 - 12x + 13 について:
まず、平方完成を行います。
y=3(x24x)+13y = 3(x^2 - 4x) + 13
y=3(x24x+44)+13y = 3(x^2 - 4x + 4 - 4) + 13
y=3((x2)24)+13y = 3((x - 2)^2 - 4) + 13
y=3(x2)212+13y = 3(x - 2)^2 - 12 + 13
y=3(x2)2+1y = 3(x - 2)^2 + 1
この式から、頂点の座標は(2,1)(2, 1)であり、下に凸の放物線であることがわかります。
したがって、最小値はx=2x=2のときにy=1y=1となります。
上に凸ではないので、最大値はありません。
(7) 2次関数 y=x2+6x4y = -x^2 + 6x - 4 について:
まず、平方完成を行います。
y=(x26x)4y = -(x^2 - 6x) - 4
y=(x26x+99)4y = -(x^2 - 6x + 9 - 9) - 4
y=((x3)29)4y = -((x - 3)^2 - 9) - 4
y=(x3)2+94y = -(x - 3)^2 + 9 - 4
y=(x3)2+5y = -(x - 3)^2 + 5
この式から、頂点の座標は(3,5)(3, 5)であり、上に凸の放物線であることがわかります。
したがって、最大値はx=3x=3のときにy=5y=5となります。
下に凸ではないので、最小値はありません。

3. 最終的な答え

(6) 最小値は1。最大値はない。
(7) 最大値は5。最小値はない。

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