与えられた2次関数 $y = 2x^2 - 8x + 5$ について、定義域が指定されていない場合の最大値・最小値を求める問題と、定義域が $0 \le x \le 4$ で指定されている場合の最大値・最小値を求める問題の2つがあります。

代数学二次関数最大値最小値平方完成定義域
2025/6/5

1. 問題の内容

与えられた2次関数 y=2x28x+5y = 2x^2 - 8x + 5 について、定義域が指定されていない場合の最大値・最小値を求める問題と、定義域が 0x40 \le x \le 4 で指定されている場合の最大値・最小値を求める問題の2つがあります。

2. 解き方の手順

まず、与えられた2次関数 y=2x28x+5y = 2x^2 - 8x + 5 を平方完成します。
y=2(x24x)+5y = 2(x^2 - 4x) + 5
y=2(x24x+44)+5y = 2(x^2 - 4x + 4 - 4) + 5
y=2((x2)24)+5y = 2((x-2)^2 - 4) + 5
y=2(x2)28+5y = 2(x-2)^2 - 8 + 5
y=2(x2)23y = 2(x-2)^2 - 3
この式から、頂点の座標が (2,3)(2, -3) であることがわかります。また、x2x^2 の係数が正であるため、グラフは下に凸の放物線となります。
(1) 定義域が指定されていない場合
下に凸の放物線なので、頂点で最小値をとり、最大値は存在しません。
(2) 定義域が 0x40 \le x \le 4 の場合
頂点の xx 座標 x=2x = 2 は定義域内に含まれています。
x=2x = 2 のとき、y=3y = -3 (最小値)
次に、定義域の端点である x=0x = 0x=4x = 4 での yy の値を計算します。
x=0x = 0 のとき、y=2(0)28(0)+5=5y = 2(0)^2 - 8(0) + 5 = 5
x=4x = 4 のとき、y=2(4)28(4)+5=3232+5=5y = 2(4)^2 - 8(4) + 5 = 32 - 32 + 5 = 5
したがって、最大値は 55x=0x = 0 または x=4x = 4 のとき)。

3. 最終的な答え

(1) 定義域が指定されていない場合
最小値:3-3
最大値:なし
(2) 定義域が 0x40 \le x \le 4 の場合
最小値:3-3
最大値:55

「代数学」の関連問題

次の方程式を解きます。 (1) $z^3 = 27$ (2) $z^6 = -1$ (3) $z^3 = -8i$ (4) $z^4 = -32(1 + \sqrt{3}i)$

複素数複素平面n乗根
2025/6/6

方程式 $x^2 + y^2 + ax - (a+3)y + \frac{5}{2}a^2 = 0$ が円を表すとき、以下の問いに答える。 (1) 定数 $a$ の値の範囲を求めよ。 (2) この円の...

二次方程式二次関数最大値標準形
2025/6/6

$x+y=9$ と $x-y=-5$ のとき、$x^2 - y^2$ の値を求めよ。

因数分解連立方程式式の計算
2025/6/6

$a$ を正の数とする。2次方程式 $x^2 - ax + 1 = 0$ が $p - q = 1$ を満たす実数解 $p$ と $q$ をもつとき、$a$ と $p$ の値を求めよ。

二次方程式解と係数の関係実数解
2025/6/6

与えられた二次方程式 $4x^2 - 8x - 3 = 0$ の解を、解の公式を用いて求める問題です。解は $x = \frac{ア \pm \sqrt{イ}}{ウ}$ の形で表されます。ア、イ、ウに...

二次方程式解の公式平方根の計算
2025/6/6

$x + y = -5$ かつ $xy = 2$ のとき、$(x - 2)(y - 2)$ の値を求めよ。

式の展開連立方程式式の値
2025/6/6

与えられた数式の値を計算します。数式は $n(n+1)\{\frac{1}{6}(2n+1)-3\}$ です。

数式計算多項式展開
2025/6/6

与えられた数列の和 $\sum_{k=1}^{n} (k^2 - 2k)$ を計算する問題です。

数列シグマ公式計算
2025/6/6

例題2として、数列の和 $\sum_{k=1}^{n} 2k(k-2)$ を求める問題です。

数列総和シグマ等差数列等比数列
2025/6/6

$\omega$ を $x^3 = 1$ の虚数解の一つとするとき、$(1+\omega^2)^3(2+\omega) + (1+\omega)^3(2+\omega^2)$ の値を求める問題です。

複素数三次方程式解の公式因数分解式の展開
2025/6/6