与えられた2次関数 $y = x^2 + 2x - 3$ の最小値を求める。

代数学二次関数平方完成最小値放物線
2025/6/20

1. 問題の内容

与えられた2次関数 y=x2+2x3y = x^2 + 2x - 3 の最小値を求める。

2. 解き方の手順

2次関数を平方完成して、頂点の座標を求める。平方完成とは、ax2+bx+cax^2 + bx + c の形の2次式を a(xp)2+qa(x-p)^2 + q の形に変形することである。このとき、頂点の座標は (p,q)(p, q) となる。
まず、x2+2xx^2 + 2x の部分を平方完成する。
x2+2x=(x+1)21x^2 + 2x = (x + 1)^2 - 1
したがって、
y=x2+2x3=(x+1)213=(x+1)24y = x^2 + 2x - 3 = (x + 1)^2 - 1 - 3 = (x + 1)^2 - 4
この式は、頂点が (1,4)(-1, -4) の下に凸の放物線を表している。
したがって、最小値は y=4y = -4 である。

3. 最終的な答え

最小値: -4

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