2次関数 $y = -2x^2 + 8x - 5$ の最大値、または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
2025/4/11

1. 問題の内容

2次関数 y=2x2+8x5y = -2x^2 + 8x - 5 の最大値、または最小値を求める問題です。

2. 解き方の手順

2次関数の最大値・最小値を求めるには、平方完成を行う必要があります。
まず、x2x^2 の係数である -2 で x2x^2xx の項をくくります。
y=2(x24x)5y = -2(x^2 - 4x) - 5
次に、括弧の中を平方完成します。
x24xx^2 - 4x(xa)2+b(x - a)^2 + b の形に変形することを考えます。 (xa)2=x22ax+a2(x-a)^2=x^2-2ax+a^2 なので、2a=42a=4から、a=2a=2となることがわかります。
y=2((x2)24)5y = -2((x - 2)^2 - 4) - 5
括弧を展開します。
y=2(x2)2+85y = -2(x - 2)^2 + 8 - 5
y=2(x2)2+3y = -2(x - 2)^2 + 3
この式から、グラフは頂点が (2,3)(2, 3) で、上に凸の放物線であることがわかります。
したがって、最大値は 33 であり、最小値はありません。

3. 最終的な答え

最大値:3
最小値:なし