関数 $f(x) = x^2$ (定義域は $a \le x \le a+1$) の最小値 $m(a)$ を求める問題です。特に、与えられたグラフの状況における $m(a)$ を求めます。放物線 $y=f(x)$ の軸の方程式を求め、与えられた図の場合に最小値が $x$ がどのような値のときに達成されるかを答えます。

解析学関数の最小値二次関数定義域グラフ
2025/8/15

1. 問題の内容

関数 f(x)=x2f(x) = x^2 (定義域は axa+1a \le x \le a+1) の最小値 m(a)m(a) を求める問題です。特に、与えられたグラフの状況における m(a)m(a) を求めます。放物線 y=f(x)y=f(x) の軸の方程式を求め、与えられた図の場合に最小値が xx がどのような値のときに達成されるかを答えます。

2. 解き方の手順

* 放物線 y=f(x)=x2y=f(x)=x^2 の軸を求める。頂点が原点なので、軸は x=0x=0 である。
* 与えられた図を見ると、a0a \ge 0 であり、axa+1a \le x \le a+1 の区間は x=0x=0 を含まないことがわかる。
* このとき、f(x)=x2f(x)=x^2x0x \ge 0 で単調増加関数なので、axa+1a \le x \le a+1 における最小値は x=ax=a のときに達成される。

3. 最終的な答え

ア: x=0x=0
イ: aa

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