与えられた二次関数 $y = x^2 + 4x$ を、標準形に変形することで、この関数の頂点を求めよ。

代数学二次関数平方完成頂点
2025/3/31

1. 問題の内容

与えられた二次関数 y=x2+4xy = x^2 + 4x を、標準形に変形することで、この関数の頂点を求めよ。

2. 解き方の手順

二次関数 y=x2+4xy = x^2 + 4x を平方完成します。
まず、x2+4xx^2 + 4x(x+a)2(x + a)^2 の形に変形することを考えます。
(x+a)2=x2+2ax+a2(x + a)^2 = x^2 + 2ax + a^2 なので、2a=42a = 4 となるように aa を選びます。
a=2a = 2 となります。
したがって、(x+2)2=x2+4x+4(x+2)^2 = x^2 + 4x + 4 です。
元の式 y=x2+4xy = x^2 + 4x を変形すると、
y=x2+4x=(x2+4x+4)4=(x+2)24y = x^2 + 4x = (x^2 + 4x + 4) - 4 = (x+2)^2 - 4 となります。
したがって、与えられた二次関数は、y=(x+2)24y = (x+2)^2 - 4 と表せます。
この式から、この二次関数の頂点は (2,4)(-2, -4) であることがわかります。

3. 最終的な答え

頂点の座標: (2,4)(-2, -4)

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