二次関数 $y = 3x^2 + 4x - 1$ の頂点のx座標を求める問題です。

代数学二次関数頂点平方完成二次方程式数式
2025/4/5

1. 問題の内容

二次関数 y=3x2+4x1y = 3x^2 + 4x - 1 の頂点のx座標を求める問題です。

2. 解き方の手順

二次関数の頂点のx座標を求めるには、平方完成をするか、公式を利用する方法があります。ここでは平方完成を用いて解きます。
まず、x2x^2の係数で括ります。
y=3(x2+43x)1y = 3(x^2 + \frac{4}{3}x) - 1
次に、xxの係数の半分の2乗を足して引きます。
y=3(x2+43x+(23)2(23)2)1y = 3(x^2 + \frac{4}{3}x + (\frac{2}{3})^2 - (\frac{2}{3})^2) - 1
y=3((x+23)249)1y = 3((x + \frac{2}{3})^2 - \frac{4}{9}) - 1
括弧を外します。
y=3(x+23)23491y = 3(x + \frac{2}{3})^2 - 3 \cdot \frac{4}{9} - 1
y=3(x+23)2431y = 3(x + \frac{2}{3})^2 - \frac{4}{3} - 1
最後に定数項を計算します。
y=3(x+23)24333y = 3(x + \frac{2}{3})^2 - \frac{4}{3} - \frac{3}{3}
y=3(x+23)273y = 3(x + \frac{2}{3})^2 - \frac{7}{3}
したがって、頂点の座標は (23,73)(-\frac{2}{3}, -\frac{7}{3}) となります。求めるのはx座標なので、 23-\frac{2}{3} が答えです。
別の解き方として、頂点のx座標を求める公式 x=b2ax = -\frac{b}{2a} を使うこともできます。
この問題の場合、a=3a=3, b=4b=4 なので、
x=423=46=23x = -\frac{4}{2 \cdot 3} = -\frac{4}{6} = -\frac{2}{3}
となります。

3. 最終的な答え

頂点のx座標は 23-\frac{2}{3} です。

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