この問題は、主に3つの小問から構成されています。 1. 2次関数 $y = -\frac{1}{2}(x+2)^2 - 2$ のグラフを描き、軸と頂点を求める。

代数学二次関数一次関数グラフ最大値最小値定義域値域平方完成
2025/7/25
はい、承知いたしました。画像の問題を解きます。

1. 問題の内容

この問題は、主に3つの小問から構成されています。

1. 2次関数 $y = -\frac{1}{2}(x+2)^2 - 2$ のグラフを描き、軸と頂点を求める。

2. 1次関数 $y = -\frac{1}{3}x + 5$ (定義域: $-3 \leq x < 6$)のグラフを描き、値域を求め、最大値と最小値を求める。

3. 2次関数 $y = ax^2 + bx + c$ のグラフが与えられた図のようになるとき、$a, b, c$ の符号を求める。

2. 解き方の手順

(1) y=12(x+2)22y = -\frac{1}{2}(x+2)^2 - 2
まず、与えられた2次関数の式は、平方完成された形になっています。この形から、グラフの頂点と軸を読み取ることができます。
頂点:(2,2)(-2, -2)
軸:x=2x = -2
グラフを描くには、頂点を中心にいくつかの点をプロットします。例えば、x=0x = 0 のとき、y=12(2)22=22=4y = -\frac{1}{2}(2)^2 - 2 = -2 - 2 = -4 となります。したがって、点 (0,4)(0, -4) を通ります。また、x=4x = -4 のとき、y=12(2)22=4y = -\frac{1}{2}(-2)^2 - 2 = -4 となるため、点 (4,4)(-4, -4) も通ります。xxが大きくなるにつれて、yyは負の方向に減少することに注意してグラフを描きます。
(2) y=13x+5y = -\frac{1}{3}x + 5 (3x<6-3 \leq x < 6)
この関数は1次関数なので、グラフは直線になります。
定義域が 3x<6-3 \leq x < 6 であるため、この範囲でのグラフを描き、最大値と最小値を求めます。
x=3x = -3 のとき、y=13(3)+5=1+5=6y = -\frac{1}{3}(-3) + 5 = 1 + 5 = 6
x=6x = 6 のとき、y=13(6)+5=2+5=3y = -\frac{1}{3}(6) + 5 = -2 + 5 = 3
したがって、グラフは点 (3,6)(-3, 6) から点 (6,3)(6, 3) まで(ただし、点 (6,3)(6, 3) は含まない)の直線となります。
値域: 3<y63 < y \leq 6
最大値: 66 (x=3x=-3のとき)
最小値: なし (x=6x=6を含まないため)
(3) y=ax2+bx+cy = ax^2 + bx + c
グラフの形状から、a,b,ca, b, c の符号を判断します。
グラフは上に凸であるため、a<0a < 0
グラフと yy 軸との交点は y>0y > 0 の位置にあるため、c>0c > 0
軸の位置がx>0x>0にあるので、x=b2a>0x = -\frac{b}{2a} > 0が成立します。a<0a<0なので、b>0b>0となります。

3. 最終的な答え

(1)
軸: x=2x = -2
頂点: (2,2)(-2, -2)
(2)
値域: 3<y63 < y \leq 6
最大値: 66
最小値: なし
(3)
a<0a < 0
b>0b > 0
c>0c > 0

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