研究例題 57 指数関数を含む関数の最大・最小
y=2(4x+4¯*)-4(2* + 2 ) + 12 について,次の問いに答えよ。
□(1) t=2*+2-x とおくとき,yをtの式で表せ。
](2) y の最小値を求めよ。 また, そのときのxの値を求めよ。
考え方 (1)a=2*,b=2x とするとき, d'+b²=(a+b)²-2ab であることを利用する。
(2)
2* > 0, 2x>0 より 相加平均と相乗平均の関係を利用して, tの値の範囲
を求める。
解
(1) 4x+4x=(2x)+(2-x)2=(2x+2-x)2-2・2*•2x=t2-2
よって,
y=2(t2-2)-4t+12
すなわち,
y=2t2-4t+8
(2) 202-x>0 であるから, 相加平均と相乗平
均の関係より,
t=2x+2x≧2√2x2x=2
(等号が成り立つのはx=0のとき)
このとき
y=2(t-1)2+6
t≧2 であるから, t=2のとき、最小値8をと
る。
t=2 となるのは, x=0のときであるから,
x=0のとき、最小値8
iyay=2t2-4t+8
6
O 12
t