いぬおさんのおもしろ数学実験室

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生徒の質問。2次関数の係数を決める問題

 生徒から質問され、一瞬「あれ?」と思った問題です。

 次の2次関数の最大値が6、最小値が3となるよう、a、bを定めてください。ただしa>0とします。

 図は上のような感じになるはずですから、3a+b=6、-a+b=3 を連立してa=3/4が出ます。これは問題集の問題で、解答では最後に計算されたaの値がa>0を満たすことを確認をしています。生徒は「a>0の確認は必要なのでしょうか?」と言うのです。

 ありがちですし、どうってことはなさそうですが……。しかし何だかヘンな感覚……。要するに、問題で「a>0」とはっきり断っていて、だから図は上のようになって問題が解けるのに、最後にその確認が必要なのか、ということなんですね。少し考え、以下のような結果に。

が前提で、

この同値を示せばよいのですから、「a>0の確認は必要」ということです。

 何人かの先生に聞いたところ、変な感じであることには同意してもらえたようです。ある先生は「問題を解くときに場合分けするときはそれぞれの場合でaの値のチェックをしますよね」という答え。ナルホド、そう考えるとチェックは必要ですよね。