共通テスト(数学) 過去問
令和8年度(2026年度)本試験
問19 (数学Ⅰ・数学A(第2問) 問〔1〕(2)(ii)(サ))

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問題

共通テスト(数学)試験 令和8年度(2026年度)本試験 問19(数学Ⅰ・数学A(第2問) 問〔1〕(2)(ii)(サ)) (訂正依頼・報告はこちら)

〔1〕2次関数の最大値、最小値について考えよう。

(1)2次関数y=2x2-8x+5は0≦x≦3において,x=( ア )で

最大値( イ )をとり、x=( ウ )で最小値( エオ )をとる。

(2)太郎さんと花子さんは、(1)を振り返って2次関数の最大値、最小値について話している。

太郎:(1)では、2次関数とxのとり得る値の範囲が与えられて、最大値と最小値を求めることができたね。
花子:じゃあ、xの値の範囲とそのときの最大値と最小値に関する条件が与えられている場合に、条件を満たす2次関数を求めることはできるのかな。具体的な例で考えてみよう。

(ii)2次関数y=g(x)は次の条件2を満たすとする。

<条件2>
aを正の定数とし、y=g(x)の0≦x≦aにおける最大値をM、最小値をmとすると
・0<a<3ならば、m>−2である。
・a≧3ならば、m=−2である。
・0<a≦6ならば、M=7である。
・a>6ならば、M>7である。

このとき、2次関数y=g(x)のグラフは( サ )の放物線であり

g(x)=( シ )である。

( サ )にあてはまるものを選べ。
  • 下に凸
  • 上に凸

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この過去問の解説 (2件)

01

最大値・最小値の変化から頂点と放物線の向きを考えます。

選択肢1. 下に凸

条件では、0<a<3ならば、m>-2です。

これは、xの範囲が0≦x≦aで、まだx=3まで届いていない間は、最小値が-2より大きいという意味です。

次に、a≧3ならば、m=-2となります。

a=3になったところで初めて最小値-2をとり、その後aを3より大きくしても最小値は-2のままです。

したがって、

x=3で最小値-2をとる

と考えられます。

つまり、放物線の頂点は、(3,-2)です。

頂点で最小値をとる放物線は、両側が上に伸びる形なので、下に凸となります。

 

条件では、

0<a≦6ならば、M=7

a>6ならば、M>7

となっています。

x=3を中心として下に凸の放物線を考えると、x=0とx=6は頂点x=3から同じ距離にあります。

0<a≦6の範囲では最大値が7のままで、aが6を超えると最大値が7より大きくなるという条件は、x=3を軸として下に凸の放物線になっていることと一致します。

参考になった数0

02

0≦x≦aにおいて、
  ・0<a≦6のときに、最大値M=7
  ・6<aのときに、最大値M>7
であり、a=6の前後で最大値Mが変化しています。
6<aでは、Mは7よりも大きくなることから、
放物線:y=g(x)は下に凸であることがわかります。

 

※

「本当?」と思った方は、下の図も参考にしてみてください。

その際、メモ用紙(あるいは付箋)を2枚用意しましょう。

メモ用紙①の右端を、x=0(y軸)に揃えて固定します。

メモ用紙②の左端を、x=aとして考えましょう。

すると、メモ用紙①とメモ用紙②の間にできた空間を、

0≦x≦aと見なすことができます。

メモ用紙②を左右に動かしてみると、

  ・0<a≦6では、x=0のときに最大値をとる

  ・6<aでは、x=aのときに最大値をとる

ことがわかります。ぜひ、お試しください。

なお、実際の試験会場には、メモ用紙を用意するわけにはいきません。

受験する際は、鉛筆を数本用意して臨むはずですので、

メモ用紙を鉛筆で代用して確認しましょう。

選択肢1. 下に凸

「2次関数y=g(x)のグラフは下に凸の放物線」が正解です。

参考になった数0