以下、各問題について解き方の手順を説明します。
問題1:放物線 y=x2+4x+3 はどのように平行移動すると放物線 y=x2−8x−10 に重なるか。 * 平方完成を行い、それぞれの放物線の頂点を求める。
y=x2+4x+3=(x+2)2−1 よって、頂点は (−2,−1). y=x2−8x−10=(x−4)2−26 よって、頂点は (4,−26). * 頂点の移動量を求める。
x座標は −2 から 4 へ移動するので、x軸方向に 4−(−2)=6 だけ移動。 y座標は −1 から −26 へ移動するので、y軸方向に −26−(−1)=−25 だけ移動。 問題2:放物線 y=3x2+7x−10 を x軸方向に2、y軸方向に-3だけ平行移動して得られる放物線の方程式を求めよ。 * x軸方向に2、y軸方向に-3だけ平行移動するには、x を x−2 に、y を y+3 に置き換える。 y+3=3(x−2)2+7(x−2)−10 y=3(x2−4x+4)+7x−14−10−3 y=3x2−12x+12+7x−27 y=3x2−5x−15 問題3:放物線 y=x2+x+2 を、次の直線または点に関して、それぞれ対称移動して得られる放物線の方程式を求めよ。 (1) x軸に関して対称移動する場合、yを −y に置き換える。 −y=x2+x+2 y=−x2−x−2 (2) y軸に関して対称移動する場合、xを −x に置き換える。 y=(−x)2+(−x)+2 y=x2−x+2 (3) 原点に関して対称移動する場合、xを −x に、yを −y に置き換える。 −y=(−x)2+(−x)+2 −y=x2−x+2 y=−x2+x−2 問題4:次の関数に最大値、最小値があればそれを求めよ。
(1) y=x2+2x (−2≤x≤3) (2) y=−x2−8x+2 (0≤x<5) (1) y=x2+2x=(x+1)2−1 頂点は (−1,−1). 定義域 −2≤x≤3 において、 x=−1 のとき、最小値 −1 x=3 のとき、最大値 32+2(3)=9+6=15 (2) y=−x2−8x+2=−(x2+8x)+2=−(x+4)2+16+2=−(x+4)2+18 頂点は (−4,18). 定義域 0≤x<5 において、 x=0 のとき、 y=2 x=5 のとき、 y=−25−40+2=−63 x=0 に近いほど値は小さくなるので、最大値は x=0で