したがって、関数 \(f(x) = 4x^2 + 12x + 9\) の最小値は \(\boxed{0}\) です。 - United Radiology

April 21, 2026 · United Radiology

["# したがって、関数 (f(x) = 4x^2 + 12x + 9) の最小値は (\boxed{0}) です", "関数の最小値や最大値を求めることは、数学だけでなく工学、経済学、物理学など多くの分野で重要なテーマです。本記事では、2次関数 (f(x) = 4x^2 + 12x + 9) を使って、関数の最小値がどう見つけられるのか、丁寧に解説します。", "## 2次関数の基本形と頂点の性質", "一般的な2次関数は
\n[ f(x) = ax^2 + bx + c ]
\nの形で表されます。ここで (a > 0) のとき、この関数は下に凸の放物線となり最小値を持ち、(a < 0) のとき上に凸で最大値を持つため、最小値は存在しません。", "関数 (f(x) = 4x^2 + 12x + 9) の係数を見ると、(a = 4 > 0) なので下に凸の放物線であり、頂点で最小値を取ることがわかります。", "## 頂点の (x) 座標を求める公式", "2次関数 (f(x) = ax^2 + bx + c) の頂点の (x) 座標は
\n[ x = -\frac{b}{2a} ]
\nで求められます。この値を関数に代入すれば最小値(または最大値)が簡単に計算できます。", "与えられた関数では
\n- (a = 4)
\n- (b = 12)
\n- (c = 9)", "よって頂点の (x) 座標は
\n[ x = -\frac{12}{2 \ imes 4} = -\frac{12}{8} = -1.5 ]", "## 最小値を求める", "ここで、関数に (x = -1.5) を代入して最小値を計算します。
\nまず、
\n[ f(-1.5) = 4(-1.5)^2 + 12(-1.5) + 9 ]", "計算してみましょう:
\n(-1.5) を2乗すると (2.25)
\nよって
\n[ f(-1.5) = 4 \ imes 2.25 + 12 \ imes (-1.5) + 9 = 9 - 18 + 9 = 0 ]", "したがって、関数 (f(x) = 4x^2 + 12x + 9) の最小値は
\n[ \boxed{0} ]", "## 最小値が0になる理由", "この結果から、関数が頂点で0まで下がり、その値が0となる理由がわかります。これは数式の形に由来します。展開して確認してみると:
\n[ f(x) = 4x^2 + 12x + 9 = (2x + 3)^2 ]", "これは完全平方式なので、平方の和の形をしており、すべての実数 (x) に対して常に0以上、最小値は0を取ります。頂点が (x = -1.5) であり、そのとき
\n[ 2(-1.5) + 3 = -3 + 3 = 0 ]
\nなので、
\n[ f(-1.5) = (0)^2 = 0 ]
\nとなり、最小値が0であることが確認できます。", "## まとめ", "- 2次関数の最小値は (a > 0) のときに頂点で実現される
\n- 頂点の (x) は (x = -\frac{b}{2a}) で求められる
\n- 今回の関数 (f(x) = 4x^2 + 12x + 9) は頂点で値が0となり、最小値は (\boxed{0})", "このように、最小値を求めるプロセスを理解することで、複雑な関数でも体系的に解析できます。数式の形をうまく利用し、平方完成や対頂点公式を活用し、最小値が0になる背景も見えてきます。今後の数学学習や実用場面で役立ててください。"]

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