与えられた2次関数 $y = x^2 - 2x + 5$ の、定義域 $0 \leq x \leq 3$ における最大値と最小値を求める問題です。

代数学二次関数最大値最小値平方完成定義域
2025/8/19

1. 問題の内容

与えられた2次関数 y=x22x+5y = x^2 - 2x + 5 の、定義域 0x30 \leq x \leq 3 における最大値と最小値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた2次関数を平方完成します。
y=x22x+5=(x22x+1)+51=(x1)2+4y = x^2 - 2x + 5 = (x^2 - 2x + 1) + 5 - 1 = (x-1)^2 + 4
この式から、この2次関数の頂点は (1,4)(1, 4) であることがわかります。
また、下に凸な放物線であることがわかります。
定義域 0x30 \leq x \leq 3 における関数の値を考えます。
頂点のxx座標は x=1x=1 で、これは定義域に含まれています。
頂点での値は y=4y=4 です。
定義域の端点での値を計算します。
x=0x=0 のとき、y=(01)2+4=1+4=5y = (0-1)^2 + 4 = 1 + 4 = 5
x=3x=3 のとき、y=(31)2+4=4+4=8y = (3-1)^2 + 4 = 4 + 4 = 8
したがって、
x=3x=3 で最大値 88
x=1x=1 で最小値 44
をとることがわかります。

3. 最終的な答え

最大値:8
最小値:4

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