関数 $y = x^2 - 2x + 3$ において、$0 \leqq x \leqq 3$ の範囲における $y$ の値の範囲を求める問題です。

代数学二次関数最大値最小値放物線定義域
2025/4/13

1. 問題の内容

関数 y=x22x+3y = x^2 - 2x + 3 において、0x30 \leqq x \leqq 3 の範囲における yy の値の範囲を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた関数を平方完成します。
y=x22x+3y = x^2 - 2x + 3
y=(x1)21+3y = (x - 1)^2 - 1 + 3
y=(x1)2+2y = (x - 1)^2 + 2
このグラフは、頂点が (1,2)(1, 2) の下に凸の放物線です。定義域が 0x30 \leqq x \leqq 3 であるので、この範囲における最大値と最小値を求めます。
頂点の xx 座標は 11 であり、0x30 \leqq x \leqq 3 の範囲に含まれます。したがって、x=1x = 1 のとき最小値をとります。
最小値は y=(11)2+2=2y = (1 - 1)^2 + 2 = 2 です。
次に、最大値を求めます。定義域の端点である x=0x = 0x=3x = 3 のときの yy の値を計算します。
x=0x = 0 のとき、y=(01)2+2=1+2=3y = (0 - 1)^2 + 2 = 1 + 2 = 3
x=3x = 3 のとき、y=(31)2+2=4+2=6y = (3 - 1)^2 + 2 = 4 + 2 = 6
したがって、最大値は x=3x = 3 のときの 66 です。
よって、yy の値の範囲は 2y62 \leqq y \leqq 6 となります。

3. 最終的な答え

2y62 \leqq y \leqq 6

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