関数 10 変域1 (略解)
 1 滋賀県立高校 (R4年) ★ 5 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)上に凸の放物線
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y=ax2について,xの変域が−2≦x≦b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)下に凸の放物線
最大値 x=−2のとき,(−2)2a=8で, a=2
最小値 x=bのとき,2b2=2で, b=−1
2 都立日比谷高校 (R4年) ★★ 6 中央大附属横浜高校 (R4年) ★★
 一次関数y=ax+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y=ax2…アとy=bx+a−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,4a≦y≦0
イの変域は,a−b−3≦y≦a+2b−3
4a=a−b−3 より,   3a+b=−3
0=a+2b−3 a+2b=3
これを解いて,
 a=− b=
3 桐光学園高校 (R6年) ★★ 7 和光国府台女子高校 (R4年) ★★
 関数y=x2について,xの変域が−2≦x≦pのとき,yの変域はq≦y≦p+12である。このとき,定数p,qの値を求めよ。

【解】(右図参照)
・−2≦p≦2のとき,(−2)2=4=p+12
 p=-8となって,不適
・p≧2のとき,p2=p+12で, p=4 また, q=0
 
 
 
 2つの関数y=x…アとy=ax+b…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,y=b=8,x=6のとき,y=6a+b=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
4 ラ・サール高校 (R6年) ★★ 8  明治大付属中野高校 (R6年) ★★★
 2つの関数y=−3x+a…アとy=x2…イがあり,xの変域がb≦x≦4のとき,yの変域が一致するという。a,bの値の組をすべて求めよ。ただし,b<0とする。

【解】(右図参照)
イの最小値は0で,アの最小値と一致するから
 −3×4+a=0で, a=12
アの最大値はx=bのときで,−3b+12=16より, b=−
 関数y=x2について,xの変域がa−6≦x≦aのとき,yの変域が0≦y≦9となります。このとき,aの値をすべて求めなさい。

【解】(右図参照)
・a≦3のとき,(a−6)2=9より,
a=6-3√3
・a≧3のとき,a2=9より,
a=3√3
 
 

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