二次関数 $y = x^2 - 2x - 2$ のグラフを描く問題です。

代数学二次関数グラフ平方完成頂点x切片y切片解の公式
2025/7/29

1. 問題の内容

二次関数 y=x22x2y = x^2 - 2x - 2 のグラフを描く問題です。

2. 解き方の手順

与えられた二次関数 y=x22x2y = x^2 - 2x - 2 を平方完成します。
平方完成とは、 y=a(xp)2+qy = a(x-p)^2 + q の形に変形することです。この形にすることで、頂点の座標が (p,q)(p, q) であることがわかります。
まず、x22xx^2 - 2x の部分を (x1)2(x - 1)^2 に変形します。
(x1)2=x22x+1(x-1)^2 = x^2 - 2x + 1 であるから、x22x=(x1)21x^2 - 2x = (x-1)^2 - 1となります。
したがって、y=x22x2=(x1)212=(x1)23y = x^2 - 2x - 2 = (x-1)^2 - 1 - 2 = (x-1)^2 - 3 となります。
これにより、頂点の座標は (1,3)(1, -3) となります。
次に、xx切片を求めます。y=0y=0とおいて、x22x2=0x^2 - 2x - 2 = 0 を解きます。
解の公式 x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} を用いると、
x=2±(2)24(1)(2)2(1)=2±4+82=2±122=2±232=1±3x = \frac{2 \pm \sqrt{(-2)^2 - 4(1)(-2)}}{2(1)} = \frac{2 \pm \sqrt{4 + 8}}{2} = \frac{2 \pm \sqrt{12}}{2} = \frac{2 \pm 2\sqrt{3}}{2} = 1 \pm \sqrt{3}
したがって、xx切片は 1+31 + \sqrt{3}131 - \sqrt{3} です。
yy切片を求めます。x=0x=0とおくと、y=022(0)2=2y = 0^2 - 2(0) - 2 = -2
したがって、yy切片は 2-2 です。
これらの情報をもとにグラフを描きます。

3. 最終的な答え

頂点の座標は (1,3)(1, -3) で、下に凸の放物線になります。
xx切片は 1+31+\sqrt{3}131-\sqrt{3} で、yy切片は 2-2 です。
(グラフについては省略します。グラフ用紙にこれらの点をプロットし、滑らかな曲線で結んでください。)

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