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■17796 / inTopicNo.1)  よろしくお願いします。
  
□投稿者/ カナリア 一般人(1回)-(2006/10/04(Wed) 16:58:29)


    @1≦x≦4 における、2次関数y=ax^2−4ax+bの最大値が12、最小値が4であるとき、定数a,bの値を求めよ。

    @は場合わけを考えました。上に凸か下に凸かわからないので、
    @)a>0
    A)a<0
    としたのですが、これからどうすればいいのかわかりません。
    答えは、a=2 b=12 またはa=-2 b=4


    A2次関数f(x)=2x^2−4ax+a+1について、次の問に答えよ。ただし、aは定数とする。
    (1)0≦x≦4においける、f(x)の最小値をmとするとき、mをaを用いて表せ。
    (2)0≦x≦4において常にf(x)>0が成り立つように、aの値の範囲を求めよ。

    答えは、(1)a<0のとき、m=a+1   0≦a≦4のとき、m=−2a^2+a+1
          4<aのとき、m=−15a+33
        (2)−1<a<1



    答えはあるのですが、途中式がわかりません。
    どなたか答えまでの詳しい説明をお願いします。
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■17797 / inTopicNo.2)  Re[1]: よろしくお願いします。
□投稿者/ N 軍団(104回)-(2006/10/04(Wed) 17:14:28)
    @
    y=ax^2−4ax+bを平方完成してy=a(x-2)^2−4a+bとすると、
    a>0ならx=2の時最小値、x=4の時最大値をとり、
    a<0ならx=2の時最大値、x=4の時最小値をとりますよね?

    A
    f(x)=2x^2−4ax+a+1を平方完成します。
    するとf(x)=2(x-a)^2-2a^2+a+1となります。

    (1)x=aがどこにあるかで場合分けします。
    a<0なら、軸は0未満のところにあるので、x=0の時最小値をとります。
    0≦a≦4の時は条件の範囲内なので、-2a^2+a+1が最小値ですね。
    a>0の時は軸は4より大きいところにあるので、x=4の時が最小値です。

    (2)(1)で求めた、それぞれのaの場合分けの範囲における最小値が0より大きくなると考えればいいですよ。
    例としては
    a<0の時はa+1>0より、a>-1です。でもa<0の時なので、
    -1<a<0です。
    これを0≦a≦4の時とa>4の時もやりましょう。そうすれば答えも出てきます。
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■17798 / inTopicNo.3)  (削除)
□投稿者/ -(2006/10/04(Wed) 17:37:21)
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■17799 / inTopicNo.4)  Re[3]: よろしくお願いします。
□投稿者/ カナリア 一般人(3回)-(2006/10/04(Wed) 17:45:47)
    2006/10/04(Wed) 18:07:31 編集(投稿者)

    返事ありがとうございます。

    @は解けました、ありがとうございます。
    Aの問題がよくわからないんですが…

    (1)a>0、0≦a≦4,a<0で場合わけをするのはわかりました。
    a>0のとき、軸は4のとき、最小値。下に凸
    0≦a≦4のとき、−2a^2+a+1が最小値になるのは、わかります。
    この場合、0,4のそれぞれをaに代入すればいいんでしょうか?
    a<0のとき、x=0の時最小値。上に凸。

    この後どうすれば、mを使った式に持っていけるのでしょうか?
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■17802 / inTopicNo.5)  Re[1]: よろしくお願いします。
□投稿者/ N 軍団(105回)-(2006/10/04(Wed) 19:36:02)
    まずはf(x)=2x^2−4ax+a+1を平方完成するとf(x)=2(x-a)^2-2a^2+a+1となるのはいいですか?
    そうしたら、まずはx=aが軸になるのはOKでしょうか?
    ここで1つ言っておきますが、この関数f(x)はx^2の係数が2なので、下に凸の関数です。
    そして軸というのは、この関数がUの形になっている、線対称の軸のことです。つまり左右対象になるための軸ですね。
    この辺のことを誤解してるんじゃないかと思ったんで一応書いときます。

    さてと、次にこの関数は軸の値が決まってないんですね。
    @の問題は軸は決まってましたが、今回は軸が決まってないのです。
    故に今回はこのことを誤解すると意味不明になります。

    だから軸がどこにあるかを一応場合分けして考えてくわけなんです。
    さて、まずは

    (@)軸が0未満のところにあるとき。
    当然軸がx=aなのでa<0の時です。すると、実際軸が0未満になるような二次関数を描いてみれば分かるんですが、0≦x≦4の範囲の時、どちらがyのとる値が小さくなるか調べてみますと、x=0の時が最も小さいものです。
    故に、x=0の時が最小値です。
    ここで注意することは、軸が0未満の時は全てx=0の時が最小値なわけです。
    なんかカナリアさんはaの値を出していましたが、この問題ではaの値は出すことは不可能です。
    しかし、最小値はx=0を代入するとa+1になります。
    a<0の時は最小値mがa+1となり、答えと一致します。

    さて、0≦x≦4の範囲に軸があるとき。
    0≦a≦4の時です。これは軸のときに最小値なのはガッテンしてもらえますか?
    軸の時が最小値なのは分かると思いますし、ちょうどxの範囲に軸があれば、その時のyの値が最小値になりますから。
    故に0≦a≦4の時m=−2a^2+a+1です。
    ところで、0とか4を代入するとありましたがこれはどういうことでしょう?
    先ほども書きましたが、軸が0≦x≦4の範囲にあれば、どんなaの時もm=−2a^2+a+1となるんですが…いいでしょうか?

    最後にa(軸)が4より大きいところにあるとき。
    これも図を描いてみましょう。軸が4より大きい時の図です。
    すると、x=4の時に最小値をとることが見えると思います。
    よって軸が4より大きいところにあるときは、いつでも最小値はx=4の時です。
    故に、a>4の時、m=−15a+33で答えと無事合いました。

    あとは(2)は上のレスで書いたようにそれぞれの時の最小値が0より大きくなるように考えていけばいいですよ。

    どうでしょうか?分からないことがあればまた聞いてください。
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■17803 / inTopicNo.6)  Re[2]: よろしくお願いします。
□投稿者/ カナリア 一般人(4回)-(2006/10/04(Wed) 19:48:32)
    返事どうもありがとうございます。
    Nさんの言うとおり、誤解していたみたいです。

    今から自分でまた、解いてみます。
    わからない所が出てきたら、またよろしくお願いします。
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