1. 問題の内容
問題 (12) は、2次関数 の最小値が4であるとき、定数 の値を求める問題です。
2. 解き方の手順
まず、与えられた2次関数を平方完成します。
\begin{align*}
y &= x^2 + 6x + 5a - 2 \\
&= (x^2 + 6x + 9) - 9 + 5a - 2 \\
&= (x + 3)^2 + 5a - 11
\end{align*}
この2次関数は、下に凸な放物線であり、頂点の座標は です。
したがって、最小値は となります。
問題文より、最小値は4なので、
この方程式を解いて の値を求めます。