与えられた2次関数 $y = -3(x+1)^2 + 2$ の最大値、最小値、およびそれらを与える $x$ の値を求めます。

代数学二次関数最大値最小値放物線頂点
2025/4/8

1. 問題の内容

与えられた2次関数 y=3(x+1)2+2y = -3(x+1)^2 + 2 の最大値、最小値、およびそれらを与える xx の値を求めます。

2. 解き方の手順

与えられた関数は、
y=3(x+1)2+2y = -3(x+1)^2 + 2
と書けます。これは、頂点が (1,2)(-1, 2) で、上に開いた放物線(つまり、上に凸のグラフ)を表しています。なぜなら、x2x^2 の係数が負であるからです。
(x+1)2(x+1)^2 は常に0以上の値をとるので、3(x+1)2-3(x+1)^2 は常に0以下の値をとります。したがって、y=3(x+1)2+2y = -3(x+1)^2 + 2 の最大値は、3(x+1)2=0-3(x+1)^2 = 0 となる場合、つまり x=1x = -1 のとき、y=2y = 2 となります。
xx にどのような値を代入しても、(x+1)2(x+1)^2 は常に正か0の値を取り、それを-3倍しているので、yy は2より大きくなることはありません。したがって、yy の最大値は2です。
xx が無限大またはマイナス無限大に近づくにつれて、(x+1)2(x+1)^2 も無限大に近づき、3(x+1)2-3(x+1)^2 はマイナス無限大に近づきます。したがって、y=3(x+1)2+2y = -3(x+1)^2 + 2 は、いくらでも小さくなることができ、最小値は存在しません。

3. 最終的な答え

最大値: 2 (x=1x = -1 のとき)
最小値: なし

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