定義域が移動する放物線の最大値・最小値(下に凸)
読了時間: 約1分35秒
放物線(二次関数)の最大値・最小値を求める問題は、なかなか厄介に感じると思います。
今回は、下に凸の放物線について、定義域が移動する場合の最大値と最小値をまとめてみます。
放物線の式を
\( \ y=f\left( x\right)=a\left( x-\gamma\right)^2+c \ \)とし、
定義域を\( \ \beta \leqq x \leqq \alpha \ \) とします。
\( \ a \ , \ \gamma \ , \ c \ , \ \beta \ , \ \alpha \ \) はいずれも実数であり、
特に\( \ a \gt 0 \ , \ \beta \lt \alpha \ \) とします。
最大値 | 最小値 | |
\( \ \displaystyle\frac{\alpha+\beta}{2} \leqq \gamma \ \) のとき (定義域の中央が軸を含めて左側にあるとき) \( \ f\left( \beta\right) \ \) (左端)が最大値 |
\( \ \alpha \lt \gamma \ \) のとき (定義域の右端よりも右側に軸があるとき) \( \ f\left( \alpha\right) \ \) (右端)が最小値 |
|
\( \ \beta \lt \gamma \lt \alpha \ \) のとき (軸が定義域に含まれるとき) \( \ f\left( \alpha\right) \ \) (軸)が最小値 |
||
\( \ \displaystyle\frac{\alpha+\beta}{2} \geqq \gamma \ \) のとき (定義域の中央が軸を含めて右側にあるとき) \( \ f\left( \alpha\right) \ \) (右端)が最大値 |
||
\( \ \gamma \lt \beta \ \) のとき (軸が定義域の左端よりも右側にあるとき) \( \ f\left( \beta\right) \ \) (左端)が最小値 |
余談ですが、これを私自身が学んだときは、黒板に書かれていたので、横に5つの放物線を並べられていました。
ブログで記事を書くときも、ごく最近まで横に5つの放物線を並べようとしていましたが、
ブログは縦長のメディアなので、そもそも無理だったんですよね。
(長らく気づかなかった・・・)
放物線を縦に並べると、定義域の移動がわかりやすいですね。
これはこれでアリですな。
ブログで記事を書くときも、ごく最近まで横に5つの放物線を並べようとしていましたが、
ブログは縦長のメディアなので、そもそも無理だったんですよね。
(長らく気づかなかった・・・)
放物線を縦に並べると、定義域の移動がわかりやすいですね。
これはこれでアリですな。
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