syoさんからの質問1

問題
t-1≦x≦t における関数 f(x)=2+2x-x2の最大値をM(t),最小値をm(t)とする。M(t)およびm(t)を求めよ。

解答
まず、y=f(x) のグラフは以下のようになります。頂点は(1,3) です。

これを、幅が1の区間 t-1≦x≦t で切ると、その区間内の最大値、最小値は以下のようになります。

t<1のとき 1≦t<1.5のとき t=1.5のとき
x=t-1 で最小値
x=t で最大値
x=t-1 で最小値
x=1 で最大値
x=t-1 および x=t で最小値
x=1 で最大値
1.5<t≦2のとき 2<t のとき f(t-1)=-1+4t-t2
f(t)=2+2t-t2
より、以上をまとめると
M(t)=2+2t-t2 (t<1)
   3  (1≦t≦2)
   -1+4t-t2 (2<t)
m(t)=-1+4t-t2 (t<1.5)
   2+2t-t2  (t≧1.5)
x=t で最小値
x=1 で最大値
x=t で最小値
x=t-1 で最大値

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