2次関数 $y = ax^2 + bx - 1$ のグラフが、2点 $(1, 0)$, $(-2, -15)$ を通るように、定数 $a, b$ の値を定める問題です。

代数学二次関数二次方程式二次不等式最大値最小値平均値中央値グラフ解の公式因数分解
2025/3/10
はい、承知いたしました。画像にあるいくつかの問題について回答します。
**問題1:**

1. 問題の内容

2次関数 y=ax2+bx1y = ax^2 + bx - 1 のグラフが、2点 (1,0)(1, 0), (2,15)(-2, -15) を通るように、定数 a,ba, b の値を定める問題です。

2. 解き方の手順

2次関数が与えられた2点を通るので、それぞれの点の座標を式に代入します。
(1,0)(1, 0) を代入すると、a(1)2+b(1)1=0a(1)^2 + b(1) - 1 = 0 より、
a+b1=0a + b - 1 = 0 … (1)
(2,15)(-2, -15) を代入すると、a(2)2+b(2)1=15a(-2)^2 + b(-2) - 1 = -15 より、
4a2b1=154a - 2b - 1 = -15
4a2b=144a - 2b = -14
2ab=72a - b = -7 … (2)
(1) + (2) より、
(a+b)+(2ab)=17(a + b) + (2a - b) = 1 - 7
3a=63a = -6
a=2a = -2
これを(1)に代入すると、
2+b1=0-2 + b - 1 = 0
b=3b = 3

3. 最終的な答え

a=2a = -2
b=3b = 3
**問題2:**

1. 問題の内容

次の2次不等式を解く問題です。
(1) 3x2+4x403x^2 + 4x - 4 \le 0

2. 解き方の手順

まず、3x2+4x4=03x^2 + 4x - 4 = 0 を解きます。
因数分解すると、(3x2)(x+2)=0(3x - 2)(x + 2) = 0 となるので、x=23,2x = \frac{2}{3}, -2
したがって、不等式 3x2+4x403x^2 + 4x - 4 \le 0 の解は、2x23-2 \le x \le \frac{2}{3} となります。

3. 最終的な答え

2x23-2 \le x \le \frac{2}{3}
**問題3:**

1. 問題の内容

次の2次不等式を解く問題です。
(2) x22x2>0x^2 - 2x - 2 > 0

2. 解き方の手順

まず、x22x2=0x^2 - 2x - 2 = 0 を解きます。
解の公式より、x=(2)±(2)24(1)(2)2(1)=2±4+82=2±122=2±232=1±3x = \frac{-(-2) \pm \sqrt{(-2)^2 - 4(1)(-2)}}{2(1)} = \frac{2 \pm \sqrt{4 + 8}}{2} = \frac{2 \pm \sqrt{12}}{2} = \frac{2 \pm 2\sqrt{3}}{2} = 1 \pm \sqrt{3}
したがって、不等式 x22x2>0x^2 - 2x - 2 > 0 の解は、x<13,x>1+3x < 1 - \sqrt{3}, x > 1 + \sqrt{3} となります。

3. 最終的な答え

x<13,x>1+3x < 1 - \sqrt{3}, x > 1 + \sqrt{3}
**問題4:**

1. 問題の内容

次の関数の最大値と最小値を求める問題です。
(1) y=x2+1y = -x^2 + 1 (1x31 \le x \le 3)

2. 解き方の手順

y=x2+1y = -x^2 + 1 は上に凸な放物線で、頂点は (0,1)(0, 1) です。
定義域が 1x31 \le x \le 3 なので、この範囲での最大値と最小値を考えます。
x=1x = 1 のとき、y=12+1=0y = -1^2 + 1 = 0
x=3x = 3 のとき、y=32+1=8y = -3^2 + 1 = -8
したがって、最大値は 00 (x=1x = 1 のとき)、最小値は 8-8 (x=3x = 3 のとき)です。

3. 最終的な答え

最大値:0
最小値:-8
**問題5:**

1. 問題の内容

次の関数の最大値と最小値を求める問題です。
(2) y=2x24x+1y = 2x^2 - 4x + 1 (1x2-1 \le x \le 2)

2. 解き方の手順

y=2x24x+1=2(x22x)+1=2(x22x+11)+1=2(x1)22+1=2(x1)21y = 2x^2 - 4x + 1 = 2(x^2 - 2x) + 1 = 2(x^2 - 2x + 1 - 1) + 1 = 2(x - 1)^2 - 2 + 1 = 2(x - 1)^2 - 1
この関数は下に凸な放物線で、頂点は (1,1)(1, -1) です。
定義域が 1x2-1 \le x \le 2 なので、この範囲での最大値と最小値を考えます。
x=1x = 1 のとき、y=1y = -1 (最小値)
x=1x = -1 のとき、y=2(11)21=2(2)21=81=7y = 2(-1 - 1)^2 - 1 = 2(-2)^2 - 1 = 8 - 1 = 7 (最大値の候補)
x=2x = 2 のとき、y=2(21)21=2(1)21=21=1y = 2(2 - 1)^2 - 1 = 2(1)^2 - 1 = 2 - 1 = 1
したがって、最大値は 77 (x=1x = -1 のとき)、最小値は 1-1 (x=1x = 1 のとき)です。

3. 最終的な答え

最大値:7
最小値:-1
**問題6:**

1. 問題の内容

次の2次方程式を解く問題です。
(1) (x1)(x+2)=0(x - 1)(x + 2) = 0

2. 解き方の手順

(x1)(x+2)=0(x - 1)(x + 2) = 0 なので、x1=0x - 1 = 0 または x+2=0x + 2 = 0 です。
したがって、x=1x = 1 または x=2x = -2

3. 最終的な答え

x=1,2x = 1, -2
**問題7:**

1. 問題の内容

次の2次方程式を解く問題です。
(2) x2=89x^2 = \frac{8}{9}

2. 解き方の手順

x2=89x^2 = \frac{8}{9} なので、x=±89=±83=±223x = \pm \sqrt{\frac{8}{9}} = \pm \frac{\sqrt{8}}{3} = \pm \frac{2\sqrt{2}}{3}

3. 最終的な答え

x=±223x = \pm \frac{2\sqrt{2}}{3}
**問題8:**

1. 問題の内容

次の2次方程式を解く問題です。
(1) x2+10x+24=0x^2 + 10x + 24 = 0

2. 解き方の手順

因数分解すると、(x+4)(x+6)=0(x + 4)(x + 6) = 0 となるので、x=4,6x = -4, -6

3. 最終的な答え

x=4,6x = -4, -6
**問題9:**

1. 問題の内容

次の2次方程式を解く問題です。
(2) 3x2+10x+3=03x^2 + 10x + 3 = 0

2. 解き方の手順

因数分解すると、(3x+1)(x+3)=0(3x + 1)(x + 3) = 0 となるので、x=13,3x = -\frac{1}{3}, -3

3. 最終的な答え

x=13,3x = -\frac{1}{3}, -3
**問題10:**

1. 問題の内容

次のデータの平均値を求める問題です。
(1) 15, 21, 13, 19, 20

2. 解き方の手順

平均値は、データの合計をデータの数で割ったものです。
平均値 = 15+21+13+19+205=885=17.6\frac{15 + 21 + 13 + 19 + 20}{5} = \frac{88}{5} = 17.6

3. 最終的な答え

17.6
**問題11:**

1. 問題の内容

次のデータの中央値を求める問題です。
(1) 51, 39, 20, 11, 38, 50, 20

2. 解き方の手順

まず、データを小さい順に並べます。
11, 20, 20, 38, 39, 50, 51
データの数が7個なので、中央値は4番目の値である38です。

3. 最終的な答え

38
**問題12:**

1. 問題の内容

次の2次関数のグラフとx軸の共有点のx座標を求める問題です。
(1) y=(x2)(2x+3)y = (x - 2)(2x + 3)

2. 解き方の手順

y=0y = 0 となるxを求めればよい。
(x2)(2x+3)=0(x - 2)(2x + 3) = 0
x2=0x - 2 = 0 または 2x+3=02x + 3 = 0
x=2x = 2 または x=32x = -\frac{3}{2}

3. 最終的な答え

x=2,32x = 2, -\frac{3}{2}
**問題13:**

1. 問題の内容

次の2次関数のグラフとx軸の共有点のx座標を求める問題です。
(2) y=x26x+1y = x^2 - 6x + 1

2. 解き方の手順

y=0y = 0 となるxを求めればよい。
x26x+1=0x^2 - 6x + 1 = 0
解の公式より、x=(6)±(6)24(1)(1)2(1)=6±3642=6±322=6±422=3±22x = \frac{-(-6) \pm \sqrt{(-6)^2 - 4(1)(1)}}{2(1)} = \frac{6 \pm \sqrt{36 - 4}}{2} = \frac{6 \pm \sqrt{32}}{2} = \frac{6 \pm 4\sqrt{2}}{2} = 3 \pm 2\sqrt{2}

3. 最終的な答え

x=3±22x = 3 \pm 2\sqrt{2}

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