与えられた2次関数を平方完成させる問題です。具体的には、以下の10個の関数を平方完成させます。 (1) $y = x^2 + x - 2$ (2) $y = x^2 - 4x - 2$ (3) $y = x^2 - 4x$ (4) $y = x^2 + 3x + 2$ (5) $y = x^2 - 4x - 4$ (6) $y = x^2 - 5x + 5$ (7) $y = x^2 + x - 3$ (8) $y = x^2 - 3x - 4$ (9) $y = x^2 - 3x$ (10) $y = x^2 + 2x + 5$

代数学二次関数平方完成
2025/7/29
## 問題の解答

1. 問題の内容

与えられた2次関数を平方完成させる問題です。具体的には、以下の10個の関数を平方完成させます。
(1) y=x2+x2y = x^2 + x - 2
(2) y=x24x2y = x^2 - 4x - 2
(3) y=x24xy = x^2 - 4x
(4) y=x2+3x+2y = x^2 + 3x + 2
(5) y=x24x4y = x^2 - 4x - 4
(6) y=x25x+5y = x^2 - 5x + 5
(7) y=x2+x3y = x^2 + x - 3
(8) y=x23x4y = x^2 - 3x - 4
(9) y=x23xy = x^2 - 3x
(10) y=x2+2x+5y = x^2 + 2x + 5

2. 解き方の手順

平方完成とは、2次関数を y=a(xp)2+qy = a(x - p)^2 + q の形に変形することです。手順は以下の通りです。
(1) x2x^2 の係数で括る(今回は全て1なので省略)
(2) xx の係数の半分の2乗を足して引く
(3) (x+p)2(x + p)^2 の形を作る
(4) 定数項をまとめる

3. 最終的な答え

(1) y=x2+x2y = x^2 + x - 2
y=(x+12)2(12)22y = (x + \frac{1}{2})^2 - (\frac{1}{2})^2 - 2
y=(x+12)21484y = (x + \frac{1}{2})^2 - \frac{1}{4} - \frac{8}{4}
y=(x+12)294y = (x + \frac{1}{2})^2 - \frac{9}{4}
(2) y=x24x2y = x^2 - 4x - 2
y=(x2)2(2)22y = (x - 2)^2 - (-2)^2 - 2
y=(x2)242y = (x - 2)^2 - 4 - 2
y=(x2)26y = (x - 2)^2 - 6
(3) y=x24xy = x^2 - 4x
y=(x2)2(2)2y = (x - 2)^2 - (-2)^2
y=(x2)24y = (x - 2)^2 - 4
(4) y=x2+3x+2y = x^2 + 3x + 2
y=(x+32)2(32)2+2y = (x + \frac{3}{2})^2 - (\frac{3}{2})^2 + 2
y=(x+32)294+84y = (x + \frac{3}{2})^2 - \frac{9}{4} + \frac{8}{4}
y=(x+32)214y = (x + \frac{3}{2})^2 - \frac{1}{4}
(5) y=x24x4y = x^2 - 4x - 4
y=(x2)2(2)24y = (x - 2)^2 - (-2)^2 - 4
y=(x2)244y = (x - 2)^2 - 4 - 4
y=(x2)28y = (x - 2)^2 - 8
(6) y=x25x+5y = x^2 - 5x + 5
y=(x52)2(52)2+5y = (x - \frac{5}{2})^2 - (-\frac{5}{2})^2 + 5
y=(x52)2254+204y = (x - \frac{5}{2})^2 - \frac{25}{4} + \frac{20}{4}
y=(x52)254y = (x - \frac{5}{2})^2 - \frac{5}{4}
(7) y=x2+x3y = x^2 + x - 3
y=(x+12)2(12)23y = (x + \frac{1}{2})^2 - (\frac{1}{2})^2 - 3
y=(x+12)214124y = (x + \frac{1}{2})^2 - \frac{1}{4} - \frac{12}{4}
y=(x+12)2134y = (x + \frac{1}{2})^2 - \frac{13}{4}
(8) y=x23x4y = x^2 - 3x - 4
y=(x32)2(32)24y = (x - \frac{3}{2})^2 - (-\frac{3}{2})^2 - 4
y=(x32)294164y = (x - \frac{3}{2})^2 - \frac{9}{4} - \frac{16}{4}
y=(x32)2254y = (x - \frac{3}{2})^2 - \frac{25}{4}
(9) y=x23xy = x^2 - 3x
y=(x32)2(32)2y = (x - \frac{3}{2})^2 - (-\frac{3}{2})^2
y=(x32)294y = (x - \frac{3}{2})^2 - \frac{9}{4}
(10) y=x2+2x+5y = x^2 + 2x + 5
y=(x+1)2(1)2+5y = (x + 1)^2 - (1)^2 + 5
y=(x+1)21+5y = (x + 1)^2 - 1 + 5
y=(x+1)2+4y = (x + 1)^2 + 4

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