□□□ 2002年02月22日分解答 □□□□□□

▲大学受験向け▲

【基本問題】



(2次関数)

f(x) = x|x + a| - x|x - a^2| (a>0) について以下の問に答えよ。
                                            (2002年 同志社経済)
(1)y = f(x) のグラフの概形をかけ。

(2)f(x) の最小値 m(a) を求めよ。


解答:
(1)
x<−aのとき
f(x) = −x(x + a) + x(x - a^2)
     = −a(a+1)x

−a≦x<a^2 のとき
f(x) = x(x + a) + x(x - a^2)
   = 2x^2 + (a-a^2)x
     = 2{x^2 + (a-a^2)/2 x} 
     = 2{x + (a-a^2)/4}^2 - a^2(a-1)^2/8

x≧a^2 のとき
f(x) = x(x + a)− x(x - a^2)
   = a(a+1)x
 
以上よりグラフの概形は

A(-a,a^2(a+1))  B(a(a-1)/4,-a^2(a-1)^2/8)  C(a^2,a^3(a+1))

(2)
(1)より f(x) の最小値 m(a)は
x=a(a-1)/4 のとき −a^2*(a-1)^2/8