y = -x2 + ax + b (1) y = x2 + 2x

y = −x2 + ax + b
(1)
y = x2 + 2x − 2
(2)
y = x2 + 2x − 2 (3)
(1)
まず (2) の頂点を求める。
= (x + 1) − 2 − 1
(4)
= (x + 1)2 − 3
(5)
2
(2) の頂点の座標は (−1, −3) であり、(1) はこの頂点を通る。
(1) に (−1, −3) を代入すると
−3 = −(−1)2 + a(−1) + b
(6)
−3 = −1 − a + b
(7)
b = a−2
(8)
(2)
y = −2x2 + (a − 2)x + b + 2
(9)
上式に (8) を代入すると
y = −2x2 + (a − 2)x + (a − 2) + 2
= −2x2 + (a − 2)x + a
(
)
a−2
2
= −2 x −
x +a
2
(
(
)2
)2
a−2
a−2
+a+2
= −2 x −
4
4
(
)2
2
a−2
a − 4a + 4
= −2 x −
+a+2
4
16
(
)2
a−2
a2 − 4a + 4
= −2 x −
+a+
4
8
(
)2
2
a−2
a + 4a + 4
= −2 x −
+
4
8
(
)2
a−2
(a + 2)2
= −2 x −
+
4
8
1
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
よって、軸の方程式は
a−2
4
(18)
a > 2
(19)
a−2 > 0
a−2
> 0
4
(20)
x =
である。…(ア)
次に a > 2 を考える。
(21)
つまり式 (17) は上に凸のグラフで、その軸は正である。
よって領域 −1 ≦ x ≦ 0 においての最大値は x = 0 のときである。…(イ)
x = 0 のとき (9) は最大値 4 をとるから、
4 = b+2
(22)
b = 2
(23)
2 = a−2
(24)
a = 4
(25)
(8) に代入すると
よって、a = 4, b = 2 である。…(ウ)(エ)
2