1. 問題の内容
与えられた二次関数 の最小値、および最小値を取る時の 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、平方完成された形 をしています。
この形から、頂点の座標が であることがわかります。
また、 の符号によってグラフの向き(上に凸か下に凸か)がわかります。
のとき、下に凸のグラフとなり、頂点で最小値 をとります。
のとき、上に凸のグラフとなり、頂点で最大値 をとります。
今回の問題では、 であり、 なので、下に凸のグラフです。
したがって、 のとき、最小値 をとります。
3. 最終的な答え
のとき、最小値 をとる。