与えられた条件を満たす放物線(2次関数)を求める問題です。 (1) 頂点の座標と通る1点が与えられています。 (2) 軸の方程式と通る2点が与えられています。

代数学二次関数放物線関数の決定頂点展開
2025/7/1

1. 問題の内容

与えられた条件を満たす放物線(2次関数)を求める問題です。
(1) 頂点の座標と通る1点が与えられています。
(2) 軸の方程式と通る2点が与えられています。

2. 解き方の手順

(1) 頂点が (1,3)(-1, 3) なので、求める2次関数は y=a(x+1)2+3y = a(x + 1)^2 + 3 と表せます。
この放物線が点 (1,7)(1, 7) を通るので、x=1x = 1, y=7y = 7 を代入して、aa を求めます。
7=a(1+1)2+37 = a(1 + 1)^2 + 3
7=4a+37 = 4a + 3
4a=44a = 4
a=1a = 1
したがって、求める2次関数は y=(x+1)2+3y = (x + 1)^2 + 3 です。これを展開して整理すると、
y=x2+2x+1+3y = x^2 + 2x + 1 + 3
y=x2+2x+4y = x^2 + 2x + 4
(2) 軸が x=2x = -2 なので、求める2次関数は y=a(x+2)2+qy = a(x + 2)^2 + q と表せます。
この放物線が点 (0,3)(0, 3) を通るので、x=0x = 0, y=3y = 3 を代入して、
3=a(0+2)2+q3 = a(0 + 2)^2 + q
3=4a+q3 = 4a + q
また、点 (1,0)(-1, 0) を通るので、x=1x = -1, y=0y = 0 を代入して、
0=a(1+2)2+q0 = a(-1 + 2)^2 + q
0=a+q0 = a + q
2つの式から aaqq を求めます。
q=aq = -a3=4a+q3 = 4a + q に代入すると、
3=4aa3 = 4a - a
3=3a3 = 3a
a=1a = 1
q=1q = -1
したがって、求める2次関数は y=(x+2)21y = (x + 2)^2 - 1 です。これを展開して整理すると、
y=x2+4x+41y = x^2 + 4x + 4 - 1
y=x2+4x+3y = x^2 + 4x + 3

3. 最終的な答え

(1) y=x2+2x+4y = x^2 + 2x + 4
(2) y=x2+4x+3y = x^2 + 4x + 3

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