最大値・最小値の条件から a を求める(軸が動く)(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/23
🔁 類題: 最大値・最小値の条件から a を求める(軸が動く)(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
$a$ を定数とする.関数 $f(x)=-x^2+2ax\ (0\leqq x\leqq 2)$ の最大値が $5$ であるとき,$a$ の値を求めよ.
$f(x)=-(x-a)^2+a^2$ で,グラフは上に凸,軸は直線 $x=a$.
(i) $a<0$ のとき,軸は定義域の左外にあり,定義域で減少するから,最大値は $f(0)=0$ で,$5$ にならない.
(ii) $0\leqq a\leqq 2$ のとき,軸が定義域内にあるから,最大値は $f(a)=a^2$.$a^2=5$ より $a=\pm\sqrt{5}$ であるが,いずれも $0\leqq a\leqq 2$ を満たさない.
(iii) $a>2$ のとき,軸は定義域の右外にあり,定義域で増加するから,最大値は $f(2)=4a-4$.$4a-4=5$ より $a=\dfrac{9}{4}$($a>2$ を満たす)
よって $a=\dfrac{9}{4}$
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