数学
高校生

(3)なぜこの3つの場所で場合分けすると判断するんですか??

18 20 0〇 =(メ+a)-a*tzu をmとする。ただし, aは正の定数とする。 (1) a=1 のとき, M, mの値をそれぞれ求めよ。 4 関数 f(x) = x2+2ax+2a があり,-2<x<0 における f(x) の最大値をM, 最小値 の 20. (2) y=f(x) のグラフの頂点の座標を求めよ。 また, a>2 のとき, mをaを用いて表せ。 (3) M-m=3a となるようなaの値を求めよ。 4 -4 t) (2069) 2003 (配点 25)
a>2 のとき -α<-2 グラフの軸は x<-2 の部分に -2<x\0 において, f(x) は x=-2 のとき最小となるから m=f(-2) ミ4-4a+2a -2を可に代入した? ある。 0 =-2a+4 圏 頂点の座標(-a, -a'+2a), m=-2a+4 完答への 道のり A y=f(x)のグラフの頂点の座標をaを用いて表すことができた。 B グラフの軸と定義域の位置関係により, f(x)はx=-2のときに最小となることに気づくことができた。 © mをaを用いて表すことができた。 定義城 -2<x\0 と y=f(x)のグラフの軸である直線 関係によって,場合分けをする。 (i) -a<-2,すなわち a>2 のとき -2SxS0 において, f(x) は x=0 のとき最大となるから M=f(0) = 2a Qの位置 -2940 4軸が定義域の左外にある場合。 (2)より m=-2a+4 - 31 -
M-m= 3a より 2a-(-2a+4)= 3a 4a-4= 3a イ得られたaの値が, 場合分けの 条件を満たすか吟味する。 イ軸が定義域に含まれ, 定義城の中 央x=-1 より左側,または中央。 にある場合。 a=4 これは a>2に適する。 (i) -23-aハ-1, すなわち 1SaS2 のとき -2SxS0 において, f(x)は y=f(x) x=0 のとき最大, x=-a のとき最小 となるから M=f(0) = 2a ーa E m=f(-a) =ーa'+2a *2a M-m= 3a より 2a-(-a'+2a) = 3a a= 3a ーa+2a a-3a = 0 -1 x ala-3) = 0 a=0, 3 これらは1Saハ2 に適さない。 (m) -1<-a, すなわち 0<a<1 のとき -2SxS0 において, f(x) は x=-2 のとき最大,x=-a のとき最 小となるから M=f(-2) =-2a+4 (得られたaの値が, 場合分けの 条件を満たすか吟味する。 4軸が定義域に含まれ, 定義域の中 央x=-1 より右側にある場合。 a>0 であることに注意する。 x=ーa y=f(x) m=f(-a) =-a+2a M-m= 3a より 2a+4 (-2a+4)-(-α°+2a) = 3a a°-4a+4= 3a -α'+2a -2-1 0 a?-7a+4= 0 x これを解いてa= 7土(33 2 7-,33 0<a<1より 4得られたaの値が, 場合分に 条件を満たすか吟味する。 45く(33<6 より -6<-33<-5 7ー5.1 a= 2 (i)~m)より,求める aの値は 7-133 a=4, 2 7-33 2 a=4, 1<7-33 <2 く。 2 1,7-133 <1 2 2 完答への 道のり ADG グラフの軸と定義域の位置関係により, aについて3つの場合に分けて考えることができ BEH それぞれの場合について, Mとmの値をaを用いて表すことができた。 ©F0 それぞれの場合について, aの値を求めることができた。 8

回答

aは正の数 という設定なので、チャート式とかで出てくるパターンのうち本問では起こらないものが出てきます。
よろしければ参考にしてください。

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