第3章 3.19

(1)

y=x2+2x+4=(x+1)2+3y = x^2 + 2x + 4 = (x+1)^2 + 3

これは下に凸であり頂点は(1,3)(-1,3)となる

これは範囲内であるためx=1x=-1のとき最小値33となる

x=2x=-2のとき y=44+4=4y=4-4+4=4

x=3x=3のとき y=9+6+4=19y=9+6+4=19

これからx=3x=3のとき最大値1919となる

(2)

y=x2+5x+4=(x+52)294y = x^2 + 5x + 4 = \left(x+\frac{5}{2}\right)^2 - \frac{9}{4}

これは下に凸であり頂点は(52,94)\left(-\dfrac{5}{2}, -\dfrac{9}{4}\right)となる

これは範囲外であるため最小値とはならない

x=2x=-2のとき y=410+4=2y=4-10+4=-2

x=3x=3のとき y=9+15+4=28y=9+15+4=28

これからx=2x=-2のとき最小値2-2 x=3x=3のとき最大値2828となる

(3)

y=2x2+5x+4=2(x252x)+4=2(x54)2+578y = -2x^2 + 5x + 4 = -2\left(x^2 - \frac{5}{2}x\right) + 4 = -2\left(x - \frac{5}{4}\right)^2 + \frac{57}{8}

これは上に凸であり頂点は(54,578)\left(\dfrac{5}{4}, \dfrac{57}{8}\right)となる

これは範囲内であるためx=54x=\dfrac{5}{4}のとき最大値578\dfrac{57}{8}となる

x=2x=-2のとき y=810+4=14y=-8-10+4=-14

x=3x=3のとき y=18+15+4=1y=-18+15+4=1

これからx=2x=-2のとき最小値14-14

(4)

y=2x2+43x1=2(x223x)1=2(x3)2+5y = -2x^2 + 4\sqrt{3}x - 1 = -2(x^2 - 2\sqrt{3}x) - 1 = -2(x - \sqrt{3})^2 + 5

これは上に凸であり頂点は(3,5)(\sqrt{3}, 5)となる

これは範囲内であるためx=3x = \sqrt{3}のとき最大値55となる

x=2x = -2のとき y=8831=983y = -8 - 8\sqrt{3} - 1 = -9 - 8\sqrt{3}

x=3x = 3のとき y=18+1231=19+123y = -18 + 12\sqrt{3} - 1 = -19 + 12\sqrt{3}

これからx=2x = -2のとき最小値983-9 - 8\sqrt{3}

解説: r31bn1z