2つの放物線 $y=2x^2-12x+17$ と $y=ax^2+6x+b$ の頂点が一致するように、定数 $a$, $b$ の値を定める問題です。

代数学放物線平方完成頂点二次関数
2025/7/14

1. 問題の内容

2つの放物線 y=2x212x+17y=2x^2-12x+17y=ax2+6x+by=ax^2+6x+b の頂点が一致するように、定数 aa, bb の値を定める問題です。

2. 解き方の手順

まず、それぞれの放物線を平方完成して、頂点の座標を求めます。
放物線 y=2x212x+17y=2x^2-12x+17 について、
\begin{align*}
y &= 2(x^2-6x) + 17 \\
&= 2(x^2 - 6x + 9 - 9) + 17 \\
&= 2((x-3)^2 - 9) + 17 \\
&= 2(x-3)^2 - 18 + 17 \\
&= 2(x-3)^2 - 1
\end{align*}
よって、頂点の座標は (3,1)(3, -1) です。
次に、放物線 y=ax2+6x+by=ax^2+6x+b について、
\begin{align*}
y &= a(x^2 + \frac{6}{a}x) + b \\
&= a(x^2 + \frac{6}{a}x + (\frac{3}{a})^2 - (\frac{3}{a})^2) + b \\
&= a((x+\frac{3}{a})^2 - \frac{9}{a^2}) + b \\
&= a(x+\frac{3}{a})^2 - \frac{9}{a} + b
\end{align*}
よって、頂点の座標は (3a,9a+b)(-\frac{3}{a}, -\frac{9}{a}+b) です。
2つの放物線の頂点が一致するので、
\begin{align*}
-\frac{3}{a} &= 3 \\
-\frac{9}{a} + b &= -1
\end{align*}
3a=3-\frac{3}{a} = 3 より a=1a = -1
9a+b=1-\frac{9}{a} + b = -1a=1a=-1 を代入すると、
9+b=19 + b = -1 より b=10b = -10

3. 最終的な答え

a=1a = -1
b=10b = -10

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