二次関数の最大・最小の問題の考え方は基本これだけ!|Stanyonline|Note
要点
定義域が実数全体
a>0のとき下に凸のグラフなので、 頂点 が最下点で最上点は無い。
a>0
最小
a<0のとき上に凸のグラフなので、 頂点 が最上点で最下点は無い。
a<0
最大
定義域が制限されない場合の y=a(x-p) 2 +q の最大値最小値
a>0のとき x=pで最小値q, 最大値なし
a<0のとき x=pで最大値q, 最小値なし
定義域を制限したとき
最大値・最小値は
頂点 か 定義域の端の点 のうちのどれかになる。
定義域の中に頂点を含めば 頂点が最小 になり、含まなければ定義域の両端が最小と最大になる。
定義域の中に頂点を含めば 頂点が最大 になり、含まなければ定義域の両端が最小と最大になる。
ただし>や<で定義域が表されている場合、端の点は含まれないので最大値や最小値にはならず、最大値や最小値がない場合もでてくる。
例題と練習
問題
Geogebra~定義域が動くときの2次関数の最大・最小~ | Massy Life
今日はGeogebraについて取り上げようと思う。 図形の分野やグラフや何か動くものを授業で扱うときに大活躍のGeogebra。 まだまだ使い方を完璧にマスターしたわけではないけど、少しずつできることが増えてきて面白いです。 今日は定義域が動くときの2次関数の最大・最小についてです! 完成イメージはこんな感じ
今回は定義域が\(0\leq x \leq t\)と設定し, 定義域の右側が動く場合をやってみます。 Pointは定義域が動く状態で最大値・最小値の場所をどう表現するかです。
場面設定
今回は2次関数\(y=x^2-4x+2\)の\(0 \leq x \leq t\)における最大値と最小値の場所を見える化します。 ①関数を入力します。 今回は「y=x^2-4x+2」と入力してエンターをクリックします。
②次に定義域を表示するために\(0 \leq x \leq t\)の変数\(t\)を設定します。 スライダーというところをクリックします。
③今回は変数の名前を「\(t\)」と設定し, \(t\)のとりうる値を0~6で設定します。
④定義域の設定をします。\(0 \leq x \leq t\)なので「0 <= x <= t」と入力します。
ここまでできるとだいぶ完成に近づいてきました。スライダーの設定で出てきたところを動かすと定義域の右側が動くと思います。
最後に最大値の場所と最小値の場所を明示してあげましょう。 定義域が動くことによって最大・最小の場所もそれぞれ動きます。 どうしようと悩むところですが、実はGeogebraには関数が用意されています! ⑤最大値の場所については 「MAX(f(x), 0, t)」 と入力する。 最小値の場所については 「MIN(f(x), 0, t)」 と入力する。
これで最大値の場所と最小値の場所が設定され、グラフの中に示されました。 しかし、このままだとAやBと書かれていてわかりづらいのと, 今回は\(t=4\)のとき, \(x=0, 4\)で最大値をとるはずなのに挙動がおかしいです。(今回たまたま? 2次関数の最大と最小. ) この2点について修正を加えていきましょう。
⑥点Aが最大値とわかるように強調していきましょう。 左側の点が縦に三つ並んでいるところをクリックし、「設定」をクリックする。 すると右側に設定のパネルが出てくるので見出しを「最大値」としたり、 ラベル表示を「見出し」としたり、 「色」や「スタイル」というタブでもそれぞれ点の色や点の大きさなど設定できます。 最小値も同様にやってみましょう。
⑦最後に今回たまたまかもしれませんが、 \(x=0, 4\)で最大値をとるときの挙動を修正していきましょう。
現時点で\(t=4\)以外の時は問題ありませんので\(t=4\)の時だけ表示しないようにします。 設定の「上級」というタブに「オブジェクトの表示条件」があります。 そこに「t!
平方完成とは?公式ややり方を実際の問題でわかりやすく解説! | 受験辞典
(1)問題概要
指数関数の最大値と最小値を求める問題。
(2)ポイント
指数関数の最大や最小を考えるときは、 置き換えを使って、二次関数の最大・最小の問題 として考えることが多いです。
ポイントとしては、
①置き換えたら、必ず置き換えた後の文字の範囲を出す
②二次関数の最大・最小を考えるときは、 縦に引くべき3つの線 を引く
ⅰ)範囲
ⅱ)範囲の真ん中
ⅲ)軸
参考: 二次関数の最大・最小(基本)
①文字の範囲を出すときの注意点として、
t=2のx乗+2の-x乗
のtの範囲を出すときは、相加平均・相乗平均の大小関係を使います。
参考: 相加平均・相乗平均の大小関係を利用した最大最小
(3)必要な知識
(4)理解すべきコア
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投稿
投稿日: 2020年12月8日 2020年12月7日 二次関数(初級)No. Geogebra~定義域が動くときの2次関数の最大・最小~ | MASSY LIFE. 2-A(解説)
文字aが入っていますが、頂点のx座標が決まる問題です。上に凸、下に凸、変域を確認して最大値、最小値を出します。
20201207A1
二次関数(初級)No. 2-A(解説) ダウンロード
投稿日: 2020年12月7日 2020年12月7日 二次関数(初級)No. 2-A
二次関数の最大値、最小値を求める問題です。必ずグラフを描いて解く習慣を身につけましょう。
20021207Q1
二次関数(初級)No. 2-A ダウンロード
投稿日: 2020年12月6日 2020年12月6日 問題
準備中
投稿日: 2020年12月5日 2020年12月5日 問題
投稿日: 2020年12月4日 2020年12月4日 問題
投稿日: 2020年12月3日 2020年12月3日 問題
投稿日: 2020年12月2日 2020年12月2日 問題
投稿日: 2020年12月1日 2020年12月1日 問題
投稿日: 2020年11月30日 2020年11月30日 問題
投稿日: 2020年11月29日 2020年11月29日 問題
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2次関数の最大と最小
2 ~ 4 は頭の中でもできるようになります。
しかし、元の式の係数が複雑だと、平方完成する際の計算ミスも起こりやすくなります。
やり方の基本を守りつつ、さまざまな式を実際に平方完成して、 練習を積んでいくことが大切 です。
平方完成でできること
平方完成を利用すると、次のことができるようになります。
二次方程式の解を求める
二次方程式には、 平方完成を利用した解法 があります。
詳しくは、次の記事で説明しています。
二次方程式とは?解き方(因数分解、解の公式など)や計算問題
二次関数のグラフの頂点、軸を調べる
二次関数を平方完成すると、グラフの頂点の座標や軸の方程式を求められます。
二次関数の頂点と軸 二次関数 \(y = ax^2 + bx + c\) が \(y = a(x − p)^2 + q\) に平方完成できるとき、
頂点の座標: \(\color{red}{(p, q)}\)
軸の方程式: \(\color{red}{x = p}\)
二次関数とは?平方完成の公式や最大値・最小値、決定の問題
このように、平方完成は 二次式が関係する分野では重要な計算方法 なので、苦手な場合は絶対に克服しましょう!
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