絶対値記号を伴う二次関数の最大値 | 数学解説ブログ(つくば市の「数学・算数・物理に強い」プロ家庭教師 長通幸大・発信)

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中学高校の定期試験問題・大学入試問題・Twitterの数学特化系アカウントで出題された問題・閲覧した方からのご質問まで、幅広く取り扱う方針ですので、
日々の学習や数学的発想・思考力の向上にお役立ていただければ幸いな限りです。

履修学年:高校1年

Twitterのフォロワー様から、ご質問が届きましたので、ご紹介いたします。

本題を解くにあたり、「絶対値記号の扱い方」「絶対値記号を伴う方程式」
及び「定義域が文字で表された二次関数の最大・最小」をご確認ください!

さて、本題の要点ですね。

定義域が0≦x≦1と定数になっているので、一見やりやすそうですが、
頂点(軸)が文字式、しかも分数で表さざるを得ないので、これだけで皆さん、うんざりしてしまいますね。

おまけに絶対値記号のせいで、途中でグラフの形が大きく変わってしまう(上下反転)ので、尚更複雑になってしまいます!

定義域の範囲がx=a(上下反転の境目)をまたがない間は、教科書通りで十分通用しますが…。






大きなポイントは、動かない値と動く値の大小関係について、
考えられる可能性をすべてリストアップしてみることです。

そして、本題の罠。
「定義域に頂点を含む」=「頂点が最大値」という錯覚です!!

a≦1のとき、「頂点」と「定義域の右端」の大小関係によ~く注意してくださいね。

本題で「頂点のy座標と右端が等しくなる場合」を求める方法を採り入れたのは、
二次不等式に関する予備知識が無いという前提の下ですので、
もし、二次不等式の解法を知っている場合、それを使ってしまっても構いませんよ。

以上、高校生のフォロワー様からのご質問でした。