1. 問題の内容
二次関数 の における最大値と最小値を求める問題です。
2. 解き方の手順
まず、与えられた二次関数を平方完成します。
この平方完成の結果から、頂点の座標は であり、上に凸なグラフであることがわかります。
次に、定義域 における関数の最大値と最小値を考えます。
頂点のx座標は であり、これは定義域 に含まれています。
したがって、 で最大値 をとります。
次に、定義域の端の点における関数の値を調べます。
のとき、
のとき、
したがって、定義域の端点でのyの値は、のとき、のときです。
これらと頂点でのyの値を比較すると、最大値は、最小値はとなります。
3. 最終的な答え
最大値: 4 (x = -1のとき)
最小値: -14 (x = 2のとき)