2次関数 $y = 2x^2 + 4x + 3$ の、$0 < x \le 1$ の範囲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関数のグラフ
2025/6/22

1. 問題の内容

2次関数 y=2x2+4x+3y = 2x^2 + 4x + 3 の、0<x10 < x \le 1 の範囲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、与えられた2次関数を平方完成します。
y=2x2+4x+3=2(x2+2x)+3=2(x2+2x+11)+3=2((x+1)21)+3=2(x+1)22+3=2(x+1)2+1y = 2x^2 + 4x + 3 = 2(x^2 + 2x) + 3 = 2(x^2 + 2x + 1 - 1) + 3 = 2((x+1)^2 - 1) + 3 = 2(x+1)^2 - 2 + 3 = 2(x+1)^2 + 1
よって、与えられた2次関数は y=2(x+1)2+1y = 2(x+1)^2 + 1 と表せます。このグラフは、頂点が (1,1)(-1, 1) で下に凸な放物線です。
次に、0<x10 < x \le 1 の範囲で最大値と最小値を考えます。
* **最小値:** 軸 x=1x = -1 は範囲に含まれていませんが、頂点のyy座標は1です。xxが0に近いほど、yyの値は1に近い値を取ります。しかし、x>0x>0であるため、x=0x=0となることはなく、x=0x=0の時y=3y=3となります。したがって、最小値は、xxが0に近い値の時、yyも3に近い値を取ります。x=0x=0を含まないため、最小値は存在しません。
yyx=0x=0の時、2(0+1)2+1=32(0+1)^2+1 = 3となります。
* **最大値:** x=1x=1の時、y=2(1+1)2+1=2(2)2+1=2(4)+1=8+1=9y = 2(1+1)^2 + 1 = 2(2)^2 + 1 = 2(4) + 1 = 8 + 1 = 9 となります。

3. 最終的な答え

最大値: 9 (x=1x = 1の時)
最小値: なし

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