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二次関数の最小値の最小値

    山内 遼平 (id: 4177) (2025年6月20日21:12)
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    二次関数f(x)=x²-4x+a a≦x≦a+1 における最小値を g(a)とする。 (1) g(a) を求めよ。 (2) g(a)の最小値とそのときの a の値を求めよ。 という問題で(1)は分かります。(2)も(1)で求めた最小値を比較してその中で最も小さいものが g(a)の最小値という考え方はわかるのですが、f(x)は下に凸の二次関数で最小値は頂点になるはずなので、f(x)の最小値g(a)が頂点より小さくなるのはおかしいのでは?頂点と同じ大きさになるのでは?と疑問に感じてしまいます。 答えはa=1/2のとき、 最小値-13/4 です。どうして軸を含む範囲より小さい値が、軸を含まない場合分けの範囲から出てくるのか分かりません。

    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2025年6月20日22:33)
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    山内 遼平 さん、こんばんは。初めての方ですね。よろしく。 「(1)で求めた最小値を比較してその中で最も小さいものが g(a)の最小値」そのとおりです。ですからここではもうf(x)は関係ないのです。 g(a)のグラフを書いてみましたか?そのグラフはaの値とf(x)の最小値との関係のグラフで、もとのf(x)が下に凸とかは関係ありません。 実際、a=1/2のとき、$f(x)=x^2-4x+\dfrac{1}{2}$ で、$\dfrac{1}{2}\leqq x \leqq \dfrac{3}{2}$ の範囲では $x=\dfrac{3}{2}$ のとき、最小値 $-\dfrac{13}{2}$ を取りますよ。これは放物線の頂点より上です。 これで大丈夫ですか?ここでは会話型を目指しています。これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、やったけど行き詰ったのでこの先を教えてほしいとか、コメント欄になにか返事を書いてください。返事がないと、せっかく書いたものを読んでくれたのかどうか、書いたものが役に立ったのかどうか、こちらでは分からないのです。コメントよろしく。 なお、私はそろそろ閉店時間なので、以後の対応は明日になりますが、ゴメンナサイ。
    山内 遼平 (id: 4177) (2025年6月21日9:15)
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    f(x)に対するg(a)のようにg(a)に対するg(a)の最小値といった新しい関数を考えているという認識でいいのでしょうか?

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2025年6月21日10:57)
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    そうですよ!単にaの関数g(a )の最小値を求めろと言われているだけなんですよ!

    山内 遼平 (id: 4177) (2025年6月21日17:55)
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    理解できました。ありがとうございます。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2025年6月21日18:44)
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    どういたしまして!またどうぞ。

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