2次関数 $y = ax^2 + bx + c$ のグラフが与えられている。このグラフとx軸との交点をそれぞれP, Qとする。線分OP, OQ, PQの長さをそれぞれ$a, b, c$を用いて表す。

代数学二次関数グラフ解の公式絶対値平方根
2025/7/25

1. 問題の内容

2次関数 y=ax2+bx+cy = ax^2 + bx + c のグラフが与えられている。このグラフとx軸との交点をそれぞれP, Qとする。線分OP, OQ, PQの長さをそれぞれa,b,ca, b, cを用いて表す。

2. 解き方の手順

まず、ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 の解を求める。解の公式より、
x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
PとQはx軸との交点なので、それぞれのx座標はbb24ac2a\frac{-b - \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}b+b24ac2a\frac{-b + \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}である。
グラフからPのx座標が小さく、Qのx座標が大きいことがわかる。したがって、
OP=bb24ac2aOP = |\frac{-b - \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}|
OQ=b+b24ac2aOQ = |\frac{-b + \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}|
PQ=OQOP=b+b24ac2abb24ac2a=2b24ac2a=b24acaPQ = OQ - OP = \frac{-b + \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} - \frac{-b - \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{2\sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{\sqrt{b^2 - 4ac}}{a}

3. 最終的な答え

OP=bb24ac2aOP = |\frac{-b - \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}|
OQ=b+b24ac2aOQ = |\frac{-b + \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}|
PQ=b24acaPQ = \frac{\sqrt{b^2 - 4ac}}{a}

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