1. 問題の内容
2つの放物線 と の頂点が一致するように、定数 , 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 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 です。
次に、放物線 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 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*}
より
に を代入すると、
より