この問題は、与えられた2次関数の頂点の座標を求める問題((5)~(8))と、2次関数の最大値または最小値を求め、その時の $x$ の値を求める問題((9))です。

代数学二次関数平方完成頂点最大値最小値
2025/5/28

1. 問題の内容

この問題は、与えられた2次関数の頂点の座標を求める問題((5)~(8))と、2次関数の最大値または最小値を求め、その時の xx の値を求める問題((9))です。

2. 解き方の手順

(5) y=2(x+1)24y = -2(x + 1)^2 - 4
この関数は平方完成された形なので、頂点の座標は直接読み取れます。
頂点の xx 座標は x+1=0x+1=0 より x=1x=-1。頂点の yy 座標は 4-4
(6) y=x26x+5y = x^2 - 6x + 5
平方完成を行います。
y=(x26x)+5y = (x^2 - 6x) + 5
y=(x26x+9)+59y = (x^2 - 6x + 9) + 5 - 9
y=(x3)24y = (x - 3)^2 - 4
頂点の座標は (3,4)(3, -4)
(7) y=x2+4x+5y = -x^2 + 4x + 5
平方完成を行います。
y=(x24x)+5y = -(x^2 - 4x) + 5
y=(x24x+4)+5+4y = -(x^2 - 4x + 4) + 5 + 4
y=(x2)2+9y = -(x - 2)^2 + 9
頂点の座標は (2,9)(2, 9)
(8) y=2x2+8x3y = -2x^2 + 8x - 3
平方完成を行います。
y=2(x24x)3y = -2(x^2 - 4x) - 3
y=2(x24x+4)3+8y = -2(x^2 - 4x + 4) - 3 + 8
y=2(x2)2+5y = -2(x - 2)^2 + 5
頂点の座標は (2,5)(2, 5)
(9) y=x24x+7y = x^2 - 4x + 7
平方完成を行います。
y=(x24x)+7y = (x^2 - 4x) + 7
y=(x24x+4)+74y = (x^2 - 4x + 4) + 7 - 4
y=(x2)2+3y = (x - 2)^2 + 3
この関数は下に凸なので、最小値を持ちます。
最小値は y=3y = 3 で、そのときの xx の値は x=2x = 2

3. 最終的な答え

(5) 頂点の座標: (1,4)(-1, -4)
(6) 頂点の座標: (3,4)(3, -4)
(7) 頂点の座標: (2,9)(2, 9)
(8) 頂点の座標: (2,5)(2, 5)
(9) 最小値: 33, そのときの xx の値: 22

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