関数 $y = x^2 + 6x + c$ ($-4 \leq x \leq 4$)の最大値が10であるとき、定数 $c$ の値を求める問題です。

代数学二次関数最大値平方完成
2025/8/15

1. 問題の内容

関数 y=x2+6x+cy = x^2 + 6x + c4x4-4 \leq x \leq 4)の最大値が10であるとき、定数 cc の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた関数を平方完成します。
y=x2+6x+cy = x^2 + 6x + c
y=(x2+6x+9)9+cy = (x^2 + 6x + 9) - 9 + c
y=(x+3)29+cy = (x + 3)^2 - 9 + c
この関数は、下に凸の放物線であり、頂点の座標は (3,9+c)(-3, -9+c) です。定義域は 4x4-4 \leq x \leq 4 です。
x=3x = -3 は定義域内にあり、頂点は定義域内にあります。
定義域の端点での値を調べます。
x=4x = -4 のとき、
y=(4)2+6(4)+c=1624+c=8+cy = (-4)^2 + 6(-4) + c = 16 - 24 + c = -8 + c
x=4x = 4 のとき、
y=(4)2+6(4)+c=16+24+c=40+cy = (4)^2 + 6(4) + c = 16 + 24 + c = 40 + c
定義域内で、x=4x=4 のときに関数の値が最大になります。
したがって、40+c=1040 + c = 10 となります。
c=1040c = 10 - 40
c=30c = -30

3. 最終的な答え

c=30c = -30

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