1. 問題の内容
関数 において、 の変域が のときの の変域を求めます。
2. 解き方の手順
まず、与えられた関数は です。これは上に凸な放物線です。
の変域が なので、この範囲における の最大値と最小値を求める必要があります。
上に凸な放物線なので、変域に が含まれている場合、 の最大値は のときになります。
のとき、 です。
次に、変域の端点における の値を計算します。
のとき、 です。
のとき、 です。
したがって、 の最大値は であり、 の最小値は です。
の変域に が含まれていないため、 の変域も となります。
したがって、 の変域は となります。