関数 $y = -(x+3)^2 - 1$ の最大値、最小値、およびそれらをとる時の $x$ の値を求めます。最大値または最小値が存在しない場合は、「なし」と答えます。
2025/4/8
1. 問題の内容
関数 の最大値、最小値、およびそれらをとる時の の値を求めます。最大値または最小値が存在しない場合は、「なし」と答えます。
2. 解き方の手順
与えられた関数は です。
これは2次関数であり、 の形に変形されています。
この形から、グラフの頂点の座標は となります。
の符号によって、グラフが上に開いているか下に開いているかが決まります。
もし であれば、グラフは下に凸(上に開いている)で、頂点が最小値となります。
もし であれば、グラフは上に凸(下に開いている)で、頂点が最大値となります。
この問題の関数では、 なので、 です。つまり、グラフは上に凸(下に開いている)となり、頂点が最大値となります。
頂点の 座標は で、頂点の 座標は です。
したがって、最大値は で、 のときに最大値をとります。
グラフは下に開いているので、最小値は存在しません。
3. 最終的な答え
最大値: ( のとき)
最小値: なし (の値もなし)