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
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