放物線 $y = x^2 - 4x + 2$ と直線 $y = x$ の共有点の座標を求める問題です。

代数学二次関数共有点連立方程式解の公式
2025/8/10

1. 問題の内容

放物線 y=x24x+2y = x^2 - 4x + 2 と直線 y=xy = x の共有点の座標を求める問題です。

2. 解き方の手順

2つのグラフの共有点を求めるには、それぞれの式を連立させて解きます。
つまり、y=x24x+2y = x^2 - 4x + 2y=xy = x を連立させます。
yy を消去して、xx についての2次方程式を作ります。
x=x24x+2x = x^2 - 4x + 2
右辺に全て移行して整理します。
0=x25x+20 = x^2 - 5x + 2
この2次方程式を解の公式を使って解きます。
解の公式は、ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 に対して、
x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} です。
今回の場合は、a=1a = 1, b=5b = -5, c=2c = 2 なので、
x=(5)±(5)24(1)(2)2(1)x = \frac{-(-5) \pm \sqrt{(-5)^2 - 4(1)(2)}}{2(1)}
x=5±2582x = \frac{5 \pm \sqrt{25 - 8}}{2}
x=5±172x = \frac{5 \pm \sqrt{17}}{2}
xx の値が2つ求まったので、それぞれに対応する yy の値を求めます。
y=xy = x なので、xx の値がそのまま yy の値になります。
したがって、共有点の座標は (5+172,5+172)(\frac{5 + \sqrt{17}}{2}, \frac{5 + \sqrt{17}}{2})(5172,5172)(\frac{5 - \sqrt{17}}{2}, \frac{5 - \sqrt{17}}{2}) です。

3. 最終的な答え

(5+172,5+172),(5172,5172)(\frac{5 + \sqrt{17}}{2}, \frac{5 + \sqrt{17}}{2}), (\frac{5 - \sqrt{17}}{2}, \frac{5 - \sqrt{17}}{2})