与えられた2次関数 $y = -x^2 + 4x + 3$ の最大値を求める問題です。

代数学二次関数最大値平方完成頂点
2025/5/22

1. 問題の内容

与えられた2次関数 y=x2+4x+3y = -x^2 + 4x + 3 の最大値を求める問題です。

2. 解き方の手順

2次関数の最大値を求めるために、平方完成を行います。
まず、x2x^2の係数で括ります。
y=(x24x)+3y = -(x^2 - 4x) + 3
次に、括弧の中を平方完成します。x24xx^2 - 4x(xa)2+b(x-a)^2 + b の形に変形するために、aabbを見つけます。
x24x=(x2)24x^2 - 4x = (x - 2)^2 - 4 となります。
これを元の式に代入します。
y=((x2)24)+3y = -((x - 2)^2 - 4) + 3
括弧を外し、整理します。
y=(x2)2+4+3y = -(x - 2)^2 + 4 + 3
y=(x2)2+7y = -(x - 2)^2 + 7
この式から、頂点の座標が (2,7)(2, 7) であることがわかります。また、x2x^2 の係数が負であるため、上に凸なグラフとなり、頂点で最大値を取ります。

3. 最終的な答え

最大値: 7

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