関数 $y = 2(x+1)^2 + c + 2$ (ただし、$0 \le x \le 2$)の最大値が 8 であるとき、定数 $c$ の値を求める問題です。

代数学二次関数最大値放物線
2025/3/23

1. 問題の内容

関数 y=2(x+1)2+c+2y = 2(x+1)^2 + c + 2 (ただし、0x20 \le x \le 2)の最大値が 8 であるとき、定数 cc の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

与えられた関数は、y=2(x+1)2+c+2y = 2(x+1)^2 + c + 2 です。
0x20 \le x \le 2 の範囲におけるこの関数の最大値を求めます。
まず、関数を展開します。
y=2(x2+2x+1)+c+2=2x2+4x+2+c+2=2x2+4x+c+4y = 2(x^2 + 2x + 1) + c + 2 = 2x^2 + 4x + 2 + c + 2 = 2x^2 + 4x + c + 4
この関数は下に凸な放物線です。軸は x=1x = -1 です。
0x20 \le x \le 2 の範囲では、xx が大きくなるほど yy の値も大きくなります。
したがって、x=2x = 2 のときに最大値をとります。
x=2x = 2 を代入すると、
y=2(2+1)2+c+2=2(3)2+c+2=2(9)+c+2=18+c+2=20+cy = 2(2+1)^2 + c + 2 = 2(3)^2 + c + 2 = 2(9) + c + 2 = 18 + c + 2 = 20 + c
または、x=2x=2y=2x2+4x+c+4y = 2x^2 + 4x + c + 4に代入すると
y=2(2)2+4(2)+c+4=8+8+c+4=20+cy = 2(2)^2 + 4(2) + c + 4 = 8 + 8 + c + 4 = 20 + c
問題文より、この最大値が 8 であるので、
20+c=820 + c = 8
c=820c = 8 - 20
c=12c = -12

3. 最終的な答え

c=12c = -12

「代数学」の関連問題