2次関数 $y = x^2 - 2x + 2$ について、定義域 $4 \leq x \leq 6$ における最大値と最小値、およびそのときの $x$ の値を求める問題です。

代数学二次関数最大値最小値定義域平方完成
2025/5/22

1. 問題の内容

2次関数 y=x22x+2y = x^2 - 2x + 2 について、定義域 4x64 \leq x \leq 6 における最大値と最小値、およびそのときの xx 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。
y=x22x+2=(x22x+1)+1=(x1)2+1y = x^2 - 2x + 2 = (x^2 - 2x + 1) + 1 = (x-1)^2 + 1
このグラフは、頂点が (1,1)(1, 1) で、下に凸の放物線です。
定義域は 4x64 \leq x \leq 6 なので、この範囲における最大値と最小値を考えます。
頂点の xx 座標である x=1x = 1 は、定義域 4x64 \leq x \leq 6 の外にあります。したがって、定義域の端点で最大値または最小値を取ります。
x=4x = 4 のとき、y=(41)2+1=32+1=9+1=10y = (4-1)^2 + 1 = 3^2 + 1 = 9 + 1 = 10
x=6x = 6 のとき、y=(61)2+1=52+1=25+1=26y = (6-1)^2 + 1 = 5^2 + 1 = 25 + 1 = 26
4x64 \leq x \leq 6 において、関数 yyxx が増加するにつれて増加します。
したがって、最小値は x=4x = 4 のとき y=10y = 10、最大値は x=6x = 6 のとき y=26y = 26 となります。

3. 最終的な答え

最大値:26 (x=6x = 6 のとき)
最小値:10 (x=4x = 4 のとき)

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