関数 $y = -(x-3)^2 + 1$ の $0 \leq x \leq 4$ における最大値と最小値を求めます。

代数学二次関数最大値最小値放物線定義域
2025/4/8

1. 問題の内容

関数 y=(x3)2+1y = -(x-3)^2 + 10x40 \leq x \leq 4 における最大値と最小値を求めます。

2. 解き方の手順

与えられた関数は y=(x3)2+1y = -(x-3)^2 + 1 です。これは上に凸の放物線であり、頂点の座標は (3,1)(3, 1) です。
定義域が 0x40 \leq x \leq 4 であるため、この範囲で最大値と最小値を考えます。
* x=3x=3 は定義域に含まれているので、頂点における yy の値が最大値の候補となります。
x=3x=3 のとき、 y=(33)2+1=1y = -(3-3)^2 + 1 = 1 となります。
* 次に、定義域の両端での yy の値を計算します。
* x=0x=0 のとき、y=(03)2+1=9+1=8y = -(0-3)^2 + 1 = -9 + 1 = -8
* x=4x=4 のとき、y=(43)2+1=1+1=0y = -(4-3)^2 + 1 = -1 + 1 = 0
* これらの yy の値を比較すると、最大値は 11 (x=3x=3 のとき)、最小値は 8-8 (x=0x=0 のとき) となります。

3. 最終的な答え

最大値: 1 (x=3x=3 のとき)
最小値: -8 (x=0x=0 のとき)

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