を二次関数とする。 の解はちょうど
であり、すべての実数 における の最小値は である。このとき不等式
を解け。
解集合から 2 つの解と凸の向きをそのまま読み取る。 がちょうど有界な閉区間で成り立つので、 は端点で になり、その間では真に負である。つまり と が 2 つの解であり、放物線は下に凸である(上に凸なら は外側の 2 本の半直線になってしまう)。したがって
平方完成せずに対称性で頂点を求める。 下に凸の放物線では、最小値は 2 つの解のちょうど中間にある:
与えられた最小値が現れうるのはここだけである。
最小値を についての方程式に変える。
符号の確認も通る: で、ステップ 1 で導いた下に凸と整合する。よって
を解く。 すべてを一方の辺に移し、正の最高次の係数で割る(正の数で割っても不等号は反転しない):
境界の方程式の解を求め、正しい側を選ぶ。
は下に凸なので、 となるのは 2 つの解の間である:
与えられた条件に照らして答えを確認する。 新しい区間は を中心にしており、対称軸は同じで、 を真に含んでいる。下に凸の放物線では高さ が高さ より上にあるので、そうならなければならない。端点を代入すると で、ちょうど境界の値になる。
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