2つの二次関数の不等式 「全ての」「ある」「組」

二次関数

こんにちは。horyです。

今回は二次関数の問題の中でも応用的な問題の1つである「2つの二次関数の不等式」についてまとめました。

2つの二次関数の不等式

以下に本日取り組む問題を示します。

問題を解く前に・・・

この問題についてですが、
「全ての」・「ある」の意味
「組であるとき(3)(4)」と「そうでないとき(1)(2)」

上記2点のことを理解していないとしんどいです。

この点を踏まえてポイントをまとめます。

問題の意味

まず、「全ての」「ある」の違いについて・・・

  • 「全ての」・・・範囲のx全て
  • 「ある」・・・範囲のxで不等式を満たすのが1つでもあればいい

「組であるとき(3)(4)」と「そうでないとき(1)(2)」の違いについて・・・

  • 「(1)(2)」・・・関数fとgのxが連動している
  • 「(3)(4)」・・・関数fとgのxは連動していない (個別に考える)

上のことを言い換えると・・・

  • 「(1)(2)」・・・g(x)-f(x)=h(x)の最大値・最小値を考える
  • 「(3)(4)」・・・f(x)とg(x)の最大値・最小値を個別に考える

二次関数の情報

f(x), g(x), h(x)の情報を個別に読み取ります。
また「xの範囲」は問題文の通りとします。

以下はf(x)の情報です。

以下はg(x)の情報です。

以下はh(x)の情報です。

これで下準備は完了しました。

問題の解答・解説

以下に本問の解答・解説です。

以下に(1)~(4)で何をするのかをまとめます。

  • (1)「h(x)の最小値」が0より大きい
  • (2)「h(x)の最大値」が0より大きい
  • (3)「g(x)の最小値」が「f(x)の最大値」より大きい
  • (4)「g(x)の最大値」が「f(x)の最小値」より大きい

(1)解答・解説

(2)解答・解説

(3)解答・解説

以下に簡単な図を示します(筆者の手描きで汚いのは許してください)。

以上の図より・・・

(4)解答・解説

以下に簡単な図を示します(筆者の手描きで汚いのは許してください)。

以上の図より・・・

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