与えられた2次関数 $y = x^2 + 2x - 1$ 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二次方程式頂点軸との交点
2025/7/29

1. 問題の内容

与えられた2次関数 y=x2+2x1y = x^2 + 2x - 1 のグラフを描く問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた2次関数を平方完成します。
y=x2+2x1y = x^2 + 2x - 1
y=(x2+2x+1)11y = (x^2 + 2x + 1) - 1 - 1
y=(x+1)22y = (x + 1)^2 - 2
この式から、グラフの頂点の座標が (1,2)(-1, -2) であることがわかります。
また、x2x^2 の係数が正であるため、グラフは下に凸の放物線になります。
次に、xx軸との交点を求めます。y=0y=0 として、xx について解きます。
0=x2+2x10 = x^2 + 2x - 1
x=2±224(1)(1)2(1)x = \frac{-2 \pm \sqrt{2^2 - 4(1)(-1)}}{2(1)}
x=2±4+42x = \frac{-2 \pm \sqrt{4 + 4}}{2}
x=2±82x = \frac{-2 \pm \sqrt{8}}{2}
x=2±222x = \frac{-2 \pm 2\sqrt{2}}{2}
x=1±2x = -1 \pm \sqrt{2}
xx軸との交点の座標は (12,0)(-1 - \sqrt{2}, 0)(1+2,0)(-1 + \sqrt{2}, 0) です。
x=122.414x = -1 - \sqrt{2} \approx -2.414
x=1+20.414x = -1 + \sqrt{2} \approx 0.414
次に、yy軸との交点を求めます。x=0x=0 として、yy の値を求めます。
y=02+2(0)1=1y = 0^2 + 2(0) - 1 = -1
yy軸との交点の座標は (0,1)(0, -1) です。
これらの情報をもとにグラフを描きます。頂点は (1,2)(-1, -2) で、下に凸の放物線です。xx軸との交点は約 (2.414,0)(-2.414, 0)(0.414,0)(0.414, 0)yy軸との交点は (0,1)(0, -1) です。

3. 最終的な答え

グラフは頂点が (1,2)(-1, -2) で、下に凸の放物線となります。xx軸との交点は (12,0)(-1 - \sqrt{2}, 0)(1+2,0)(-1 + \sqrt{2}, 0)yy軸との交点は (0,1)(0, -1) です。

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