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数学 高校生

ここの−1/2はどのようにして出していますか?

92 絶対値記号を含む関数のグラフと面積 A =x°-2(a-1)|x|+a°-2a ←-(A) =f(x) r#- ーズ 0 x したがって,点 (x, f(x)) と点(ーx, f(一x)) はy軸に関して対称であるから,関数 y=f(x) のグラフはy軸に関して対称 (0) である。 3) (2) x20 のとき f(x) = x°-2(a-1)lx|+a°-2a=xー(2a-2)x+a(a-2) = {x-(a-2)}(x-a) … ① ここで,{x-(aー2)}(x-a) = 0 とすると x=aー2, a よって,関数 y=f(x) のグラフを考えるときは、 a-2と 0の大小関係 で場合分けをするとよい。 B) y={x-(a-2)}(x-a) のグラフと x軸の交点の位置で場合分けをす (i) a-2<0<a すなわち 0<a<2のとき (1)とのより,y=f(x) のグラフは右の 図のようになり, S(a) は斜線部分の 面積である。 0SxSaでf(x) S0 であるから y=f(x) る。 a-2 da Sa) =2f(-/) da =-2「)d C) y=f(x)のグラフはy軸に関し て対称であるから, S(a)は y=f(x)のグラフの x20 の部 分とx軸およびy軸で囲まれた 部分の面積の2倍と等しい。 0 =-2| -(2a-2)x+a?-2a]dx -2ー(a-1)+(a-20)x --2(-+d+ポー26)-0 (i) 0Sa-2 すなわち a22 のとき ソ=f(x) (1)とのより, y= f(x) のグラフは右の 図のようになり, S(a) は斜線部分の面 積である。 ここで,(i)の計算より a-2 x また ア=)a=-(a-2) (α-の)as --a-a-2)" 日 「D であり,0Sx<a-2 でf(x) 2 0, a-2<xSaで f(x) <0 である 公式 から Ja-alx-Bda=-0 を利用して計算する。 154

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数学 高校生

この問題で2枚目グラフより最小値は[1]と[2]のグラフが交わる最も小さいところx=1のときとわかるのですが、最大値がなぜx=-1/2の時になるのかがわかりません。x=-1の時に両方交わっているからここが最大値では無いのですか?

1日 基本 例題121 絶対値のついた2次関数の最大 最小 OO0 Mf(x)=|x°-1|-xの-1<x2における最大値と最小値を求めよ。 [昭和薬大) 基本 120 指針> 定義域に制限がついた(2次)関数の最大 最小問題では O 頂点と端の値に注目 しかし,この問題では, 関数の式に絶対値記号があり, この絶対値記号がついたままの状 態で考えるのは簡単なことではない。 とにかく, 絶対値記号をはずすのが先決。 の 絶対値 場合に分ける |4|=|| A (A20のとき) (A<0のとき) 1||内の式が 20, <0 となる場合に分ける。 2 1でのそれぞれの場合分けにおいて, 関数の式を基本形に変形する。 3 2つの場合のグラフを合わせるようにして, y=f(x) のグラフをかき, そのグラフか ら,最大値と最小値を求める。 MAHC 解答 x-1=(x+1)(x-1)であるから x-120 の解は x-1<0 の解は,-1<x<1 『[1] xS-1,1<xのとき (20, <0 となる場合に分け ているが,>0,ハ0と場合 分けしてもよい。ただし, 場合分けの一方には必ず等 xS-1, 1Sx ード 3マ 号をつける。 f(x)=x°-1-x=(x- 5 2 f(2)=1 [2] -1<x<1のとき また f(x)=-(x?-1)-x=-x°-x+1 12 5 ニーx十 4 よって,-1Sxハ2における y=f(x) の グラフは図の実線部分のようになる。 ゆえに,-1Sxハ2において f(x)は 5 4 最大 2 1 1 で最大値 2 5 x=ー 1 2ハー>12) であるから, -1 O x=1で最小値 -1 をとる。 2 5 4 で最大値をとる。 X=ー- 注意 y=|x°-1|ーxのグラフは, y=x?-1-xのグラフでy<0の部分をx軸に関して対称に折 り返したグラフではない。なぜなら, y<0の部分を折り返して考えてよいのは, y=lf(x)I の形(右辺全体に||がつく)のグラフに限られるからである。

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