2次関数 $y = 2x^2 - 4x + 3$ の $0 < x < 3$ における最大値と最小値を求める問題です。もし最大値または最小値が存在しない場合は、「なし」と解答します。

代数学二次関数最大値最小値平方完成定義域
2025/4/8

1. 問題の内容

2次関数 y=2x24x+3y = 2x^2 - 4x + 30<x<30 < x < 3 における最大値と最小値を求める問題です。もし最大値または最小値が存在しない場合は、「なし」と解答します。

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=2x24x+3=2(x22x)+3=2(x22x+11)+3=2((x1)21)+3=2(x1)22+3=2(x1)2+1y = 2x^2 - 4x + 3 = 2(x^2 - 2x) + 3 = 2(x^2 - 2x + 1 - 1) + 3 = 2((x-1)^2 - 1) + 3 = 2(x-1)^2 - 2 + 3 = 2(x-1)^2 + 1
したがって、y=2(x1)2+1y = 2(x-1)^2 + 1 となります。このグラフは、頂点が (1,1)(1, 1) で下に凸の放物線です。
定義域は 0<x<30 < x < 3 です。頂点の xx 座標は x=1x = 1 であり、これは定義域に含まれています。したがって、最小値は x=1x = 1 のときに y=1y = 1 となります。
次に、最大値を求めます。x=0x = 0x=3x = 3 のときの yy の値を計算します。
x=0x = 0 のとき、 y=2(01)2+1=2(1)+1=3y = 2(0-1)^2 + 1 = 2(1) + 1 = 3
x=3x = 3 のとき、 y=2(31)2+1=2(22)+1=2(4)+1=9y = 2(3-1)^2 + 1 = 2(2^2) + 1 = 2(4) + 1 = 9
xxが定義域の端点である0033に近づくほど、yyの値は大きくなります。しかし、0<x<30 < x < 3であるため、x=0x=0およびx=3x=3の値は取りません。そのため、最大値は存在しません。

3. 最終的な答え

最大値: なし (xx = なし のとき)
最小値: 1 (xx = 1 のとき)

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