与えられた2つの条件から、2次関数を決定する問題です。 1. $x=-2$ で最大値 $6$ をとる。

代数学二次関数最大値グラフ頂点方程式
2025/7/5

1. 問題の内容

与えられた2つの条件から、2次関数を決定する問題です。

1. $x=-2$ で最大値 $6$ をとる。

2. グラフが3点 $(-4, 0)$, $(1, 0)$, $(2, 12)$ を通る。

2. 解き方の手順

1. の条件より、求める2次関数は $y = a(x+2)^2 + 6$ ($a < 0$)と表せます。

2. の条件について、まずは3点を通る条件から2次関数を決定します。

グラフが (4,0)(-4, 0), (1,0)(1, 0) を通るので、この2次関数は y=b(x+4)(x1)y = b(x+4)(x-1)b0b \neq 0)と表せます。さらに点 (2,12)(2, 12) を通るので、
12=b(2+4)(21)=6b12 = b(2+4)(2-1) = 6b
b=2b = 2
したがって、2次関数は y=2(x+4)(x1)=2(x2+3x4)=2x2+6x8y = 2(x+4)(x-1) = 2(x^2+3x-4) = 2x^2+6x-8 となります。

1. の条件から求めた $y = a(x+2)^2 + 6$ を展開すると、

y=a(x2+4x+4)+6=ax2+4ax+4a+6y = a(x^2+4x+4) + 6 = ax^2 + 4ax + 4a+6 となります。
これらの係数を比較すると、
2=a2 = a
6=4a6 = 4a
8=4a+6-8 = 4a+6
となります。
しかし、これは矛盾しています。

2. の条件で求める2次関数は $y=2x^2+6x-8$

1. の条件で求める2次関数は $y=a(x+2)^2+6$

問題文を再度確認すると、2つの問題があるように見えます。

1. $x=-2$ で最大値6をとる。という条件から2次関数を求める問題

2. 3点(-4,0), (1,0), (2,12)を通る。という条件から2次関数を求める問題

と解釈できます。

1. の条件について、頂点の座標が $(-2, 6)$ なので、

y=a(x+2)2+6y = a(x+2)^2 + 6と表せます。

2. の条件について、

y=b(x+4)(x1)y = b(x+4)(x-1) と表せ、展開すると、y=b(x2+3x4)y = b(x^2+3x-4)

3. 最終的な答え

1. の条件:$y = a(x+2)^2 + 6$ ($a<0$)

2. の条件:$y = 2x^2 + 6x - 8$

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