関数 11 変域2 (略解)
1 日本大第三高校 (R5年) ★★ 5 慶應義塾高校 (R5年) ★
 関数y=x2について,xの変域がa-3≦x≦a+3のとき,yの変域はb≦y≦8である。定数a,bの値をそれぞれ求めなさい。ただし,-3<a<0とする。

【解】(右図参照)下に凸の放物線
-3<a<0より,xの変域は0を含むから,
 最小値 x=0のとき, b=×02より, b=0
|a+3|<|a-3|だから,最大値はx=a-3のとき,
 (a-3)2=8で, a=-1
 a,bを定数とする。1次関数y=ax+bついて,xの変域が8a≦x≦-24aのとき,yの変域が7≦y≦9であったという。このとき,a=(  ), b=(  )である。

【解】(右図参照)
8a≦-24aより,a<0で,右下がりの直線
y=ax+bに,(8a,9)と(-24a,7)を代入して,
 8a2+b=9…ア -24a2+b=7…イ
アイを連立させて解くと, a=- b=17/2
2 東洋大京北高校 (R4年) ★★ 6 近大附属高校 (R4年) ★★★
 xの変域が-4≦x≦2のとき,2つの関数y=x2…アとy=ax+b(a>0)…イのyの変域が一 致します。このとき,a,bの値を求めなさい。

【解】(右図参照)イは右上がりの直線
アの変域は,0≦y≦8
イの変域は,-4a+b≦y≦2a+b
-4a+b=0
2a+b=8
 これを解いて,a= b= 
 関数y=x2において,xの変域がa≦x≦a+4…アのときのyの変域と,xの変域がa+1≦x≦a+6…イのときのyの変域が一致する。このとき,aの値を求めよ。

【解】(右図参照)下に凸の放物線
アイともに最小値はy=0
アの最大値は,x=aのときで,y=a2
イの最大値は,x=a+6のときで,y=(a+6)2
最大値も一致するから,a2=(a+6)2
 12a+36=0で, a=-3
3 國學院大久我山高校 (R4年) ★★ 7 立教新座高校 (R4年) ★★★
 関数y=ax+1(a<0)のxの変域がb≦x≦b+2のとき,yの変域は-2≦y≦4となる。
 このとき,a=[  ], b=[  ]である。

【解】(右図参照)右下がりの直線
最小値はx=b+2のとき,y=a(b+2)+1=-2
  ab+2a=-3…ア
最大値はx=bのとき,y=ab+1=4
  ab=3…イ
アイより, a=-3,b=-1 
 
 関数y=ax2について,xの変域が-6≦x≦3…アのとき,yの変域は0≦y≦24です。また,xの変域がb≦x≦3…イのとき,yの変域は≦y≦cです。このとき,定数a,b,cの値を求めなさい。

【解】(右図参照)
アのとき,最大値はx=-6のとき,
  y=(-6)2a=36a=24で, a=
イのとき,最小値はx=bのとき,
  y=b2=で, b=±2
  b=-2なら最小値はにならない b=2
イのとき,最大値はx=3のときで,y=×32=cで,c=6
4 国学院大久我山高校 (R6年) ★★ 8 大阪府立高校C (R6年) ★★
 1次関数y=-3x+bにおいて,xの変域が-4≦x≦bのとき,yの変域はa≦y≦-3aである。このとき, a=( ),b=( )である。
【解】(右図参照)右下がりの直線
最小値はx=bのとき,y=-3b+b=a…ア
最大値はx=-4のとき,y=-3×(-4)+b=-3a…イ
アイを連立させて解くと, a=-24/5, b=12/5
 a,bを定数とする。関数y=-x2について,xの変域が-6≦x≦aのときのyの変域が-16≦y≦bであるとき,a,bの値をそれぞれ求めなさい。
【解】(右図参照)上に凸の放物線
最小値はx=aのとき,y=-a2=-16で, a=8
最大値は原点で, b=0
 

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