$a > -1$ を満たす定数 $a$ に対し、関数 $y = 2(x - a)^2 + 7$ ($-1 \le x \le 0$)の最小値を求めます。ただし、最小値は $a$ の範囲によって異なるので、場合分けして答えます。

代数学二次関数最大・最小場合分け
2025/8/14

1. 問題の内容

a>1a > -1 を満たす定数 aa に対し、関数 y=2(xa)2+7y = 2(x - a)^2 + 71x0-1 \le x \le 0)の最小値を求めます。ただし、最小値は aa の範囲によって異なるので、場合分けして答えます。

2. 解き方の手順

まず、y=2(xa)2+7y = 2(x - a)^2 + 7 は下に凸の放物線であり、軸は x=ax = a です。
定義域は 1x0-1 \le x \le 0 です。
最小値を求めるには、軸 x=ax=a が定義域に対してどこにあるかを考える必要があります。
場合分けは以下のようになります。
(i) 1<a0-1 < a \le 0 のとき:
軸が定義域内にあるので、x=ax = a で最小値をとります。
最小値は y=2(aa)2+7=7y = 2(a - a)^2 + 7 = 7 となります。
(ii) a>0a > 0 のとき:
軸が定義域の右側にあるので、x=0x = 0 で最小値をとります。
最小値は y=2(0a)2+7=2a2+7y = 2(0 - a)^2 + 7 = 2a^2 + 7 となります。

3. 最終的な答え

-1 < a <= 0のとき、7
a > 0のとき、2a^2 + 7

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