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の最大と最小を求めたいよ。掛け算と足し算がまざってて、このままだと手ごわいね。どうしよう?
アニメを見なくても、このページの流れを最後まで文章で追えるよ。
の最大と最小を求めたいよ。掛け算と足し算がまざってて、このままだと手ごわいね。どうしよう?
掛け算と足し算がまざった式も、1つのカタマリに「置きかえ」れば見なれた形になるよ。最大値と最小値はどうなると思う?
コツは置きかえ。 とおくよ。合成で習ったね、これは =1本の波(赤)になるんだ。まずこの波を見よう。
波の高さ(振幅)は 。だから が動けるのは から まで。山が 、谷が だね。 には範囲があるのがポイントだよ。
次に掛け算の部分。 だから、。なんと掛け算も だけで書けたよ。
代入すると 。 が消えて、 だけの二次関数=放物線になった!横軸を に置きかえて見てみよう。
あとは区間 (帯の中)での二次関数の最大最小だ。二次関数は頂点と区間の端をくらべるんだったね。頂点は 、ここが谷=最小で だよ。
最大は区間の端をくらべる。右端 ( で のとき)がいちばん高くて、。左端 より大きいね。
むずかしい三角の式も、 と置くと二次関数に化ける。値域( の範囲)を出して区間の最大最小に持ちこむ、これが置きかえの使いどころだよ。
解き方がわかったら、次は答案に書く番。テストの解答用紙には、こんなふうに書けば伝わるよ。
の範囲の指定が無いので、最大・最小となる の値は で示す。
とおく。
、 なので、三角関数の合成より で、 なので ……①
より、
よって
①の範囲で考える。軸 は①の範囲に入るので、 のとき最小値 をとる。
のとき 、 のとき で、軸から遠い のとき最大値 をとる。
で考えると、 となるのは より のとき。
となるのは より 、、すなわち 、 のとき。
答え 最大値 ()、最小値 (、)
減点されやすいポイント
置きかえたら、まず の範囲①を書くのが最大のポイントだよ。範囲を落とすと減点されるし、端をくらべる手がかりもなくなるんだ。 の範囲 をそのまま の最大・最小と答えるのは、 を の式に直す前で止めたまちがいだね。区間の両端だけをくらべて最小を ()とすると、頂点 での を見落としてしまうよ。