1. 問題の内容
2次関数 のとり得る値の範囲(値域)を求める問題です。
2. 解き方の手順
2次関数の値域を求めるには、グラフの頂点を調べることが重要です。与えられた関数は、標準形 で表されています。この形から、頂点の座標は であり、 ならば下に凸、 ならば上に凸のグラフになることがわかります。
与えられた関数 を標準形と比較すると、, , であることがわかります。
したがって、グラフは下に凸であり、頂点の座標は です。
下に凸のグラフなので、頂点が最小値となり、最大値は存在しません(無限に大きくなります)。
よって、 のとり得る値の範囲は、 となります。