与えられた二次関数 $y = -x^2 + 8x + 2$ を $y = a(x-p)^2 + q$ の形に変形(平方完成)しなさい。

代数学二次関数平方完成関数の変形
2025/7/11

1. 問題の内容

与えられた二次関数 y=x2+8x+2y = -x^2 + 8x + 2y=a(xp)2+qy = a(x-p)^2 + q の形に変形(平方完成)しなさい。

2. 解き方の手順

ステップ1:x2x^2の係数でくくる。
y=x2+8x+2=(x28x)+2y = -x^2 + 8x + 2 = -(x^2 - 8x) + 2
したがって、=8セ = 8=2ソ = 2
ステップ2:括弧の中を平方完成する。
x28xx^2 - 8x を平方完成するため、(xp)2=x22px+p2(x - p)^2 = x^2 - 2px + p^2 と比較し、2p=8-2p = -8 より p=4p = 4 となる。よって、
x28x=(x4)242=(x4)216x^2 - 8x = (x - 4)^2 - 4^2 = (x-4)^2 - 16
したがって、=4タ = 4=16チ = 16
ステップ3:全体を整理する。
y=((x4)216)+2=(x4)2+16+2=(x4)2+18y = -((x - 4)^2 - 16) + 2 = -(x - 4)^2 + 16 + 2 = -(x - 4)^2 + 18
したがって、=18ツ = 18

3. 最終的な答え

y=(x4)2+18y = -(x - 4)^2 + 18

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