軸が $x = 2a - 1$ である二次関数について、定義域が $-5 \le x \le -3$ のとき、$a \le -2$ の場合のグラフの概形を考えます。
2025/5/25
1. 問題の内容
軸が である二次関数について、定義域が のとき、 の場合のグラフの概形を考えます。
2. 解き方の手順
まず、 のとき、軸 がどのような範囲にあるかを調べます。
の両辺に2を掛けると、
さらに両辺から1を引くと、
したがって、 のとき、 となります。これは、軸が定義域の左端()よりも左にあることを意味します。
このとき、定義域 において、二次関数のグラフは単調増加または単調減少になります。
軸が定義域の左側にある場合、グラフの形が上に凸(下に開いている)か下に凸(上に開いている)かによって、最大値と最小値の位置が変わります。しかし、グラフの概形としては、単調増加または単調減少のいずれかになります。
のとき、 ですから、軸 は定義域 の左側にあります。したがって、
- 下に凸(上に開いている)のグラフの場合、 で最小値、 で最大値をとる単調増加なグラフになります。
- 上に凸(下に開いている)のグラフの場合、 で最大値、 で最小値をとる単調減少なグラフになります。
3. 最終的な答え
のとき、軸は定義域の左側にあり、グラフは定義域内で単調増加または単調減少になる。
- 下に凸の場合: 単調増加
- 上に凸の場合: 単調減少