二次関数 $y = 2x^2 - 3x + 4$ の $-1 \leq x \leq 2$ における最大値と最小値を求める問題です。

代数学二次関数最大値最小値平方完成定義域
2025/6/15

1. 問題の内容

二次関数 y=2x23x+4y = 2x^2 - 3x + 41x2-1 \leq x \leq 2 における最大値と最小値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、二次関数を平方完成します。
y=2(x232x)+4y = 2(x^2 - \frac{3}{2}x) + 4
y=2(x34)22(34)2+4y = 2(x - \frac{3}{4})^2 - 2(\frac{3}{4})^2 + 4
y=2(x34)298+4y = 2(x - \frac{3}{4})^2 - \frac{9}{8} + 4
y=2(x34)2+238y = 2(x - \frac{3}{4})^2 + \frac{23}{8}
この二次関数の頂点は (34,238)(\frac{3}{4}, \frac{23}{8}) です。
定義域 1x2-1 \leq x \leq 2 の範囲で、軸 x=34x = \frac{3}{4} が含まれているので、頂点で最小値をとる可能性があります。
次に、定義域の端点での関数の値を計算します。
x=1x = -1 のとき:
y=2(1)23(1)+4=2+3+4=9y = 2(-1)^2 - 3(-1) + 4 = 2 + 3 + 4 = 9
x=2x = 2 のとき:
y=2(2)23(2)+4=86+4=6y = 2(2)^2 - 3(2) + 4 = 8 - 6 + 4 = 6
頂点のy座標は 238=2.875\frac{23}{8} = 2.875 であり、これは定義域内の値です。
したがって、最小値は x=34x = \frac{3}{4} のときの y=238y = \frac{23}{8} です。
最大値は、端点でのy座標の大きい方なので、x=1x = -1 のときの y=9y = 9 です。

3. 最終的な答え

最大値:9 (x=1x = -1のとき)
最小値:238\frac{23}{8} (x=34x = \frac{3}{4}のとき)

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