関数 11 変域1 (略解)
 1 滋賀県立高校 (R4年) ★  4 近畿大付属高校 (R5年) ★
 関数y=−3x2 について,xが−4から3まで増加したときの,yの変域を求めなさい。

【解】(右図参照)上に凸
最小値 x=−4のとき,y=−3×(−4)2=−48
最大値 x=0のとき,y=−3×02=0
 よって, −48≦y≦0
 a,bは定数とする。関数yax2について,xの変域が−2≦xbのとき,yの変域は2≦y≦8である。
 このとき,a,bの値を求めよ。

【解】(右図参照)下に凸
最大値 x=−2のとき,(−2)2a=8で, a=2
最小値 xbのとき,2b2=2で, b=−1
都立日比谷高校 (R4年) ★★ 中央大附属横浜高校 (R4年) ★★
 一次関数yax+4において,xの変域が−3≦x≦6 のとき,yの変域は2≦y≦5である。定数aの値を求めよ。

【解】
(i) a>0のとき,右上がりの直線
 最小値 x=−3のとき,y=−3a+4=2で,a
 最大値 x=6のとき,y=6a+4=5で,a
  aの値が一致しないので解なし
(ii) a<0のとき,右下がりの直線
 最小値 x=6のとき,y=6a+4=2で,a=−
 最大値 x=−3のとき,y=−3a+4=5で,a=−
  aの値が一致して, a=−
 −1≦x≦2のとき,2つの関数yax2…アとybxa−3…イのyの変域が一致する。このとき,a,bの値を求めなさい。ただし,a<0,b>0とする。


【解】アは上に凸の放物線,イは右上がりの直線
アの変域は,4ay≦0
イの変域は,ab−3≦ya+2b−3
4aab−3 より,   3ab=−3
0=a+2b−3 a+2b=3
これを解いて,
 a=− b
東京工大附属科技高校 (R5年) ★ 和光国府台女子高校 (R4年) ★★
 関数yax2について,xの変域が−3≦x≦1のとき,yの変域が−12≦ybである。このとき,定数a,bの値をそれぞれ求めなさい。



【解】(右図参照)
yの変域が負を含むから,上に凸で,a<0
最小値 x=−3のとき,(−3)2a=−12で, a=−
最大値 x=0のとき,−×02bで, b=0

 
 2つの関数yx…アとyaxb…イは,xの変域が0≦x≦6のときyの変域が等しく,この関数のグラフは1点で交わる。この交点を反比例yのグラフが通るとき,cの値を求めよ。

【解】(右図参照)
アは,x=0のときy=0,x=6のときy=8
イは,x=0のとき,yb=8,x=6のとき,y=6ab=0
 a=−,b=8となって,イはy=−x+8
アイの交点Pは,x=−x+8より, P(3,4)
これをyに代入して, c=4×3=12

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