関数 $y = |x^2 + 4x|$ のグラフを描く問題です。

代数学絶対値二次関数グラフ放物線平方完成
2025/8/14

1. 問題の内容

関数 y=x2+4xy = |x^2 + 4x| のグラフを描く問題です。

2. 解き方の手順

まず、y=x2+4xy = x^2 + 4x のグラフを描き、その後で絶対値を適用します。
ステップ1: y=x2+4xy = x^2 + 4x のグラフを描く
x2+4xx^2 + 4x を平方完成します。
x2+4x=(x+2)24x^2 + 4x = (x + 2)^2 - 4
したがって、y=(x+2)24y = (x + 2)^2 - 4 は、頂点が (2,4)(-2, -4) の下に凸な放物線です。軸はx=2x = -2 です。
xx 切片は x2+4x=0x^2 + 4x = 0 を解くことで求まります。x(x+4)=0x(x + 4) = 0 より、x=0x = 0 および x=4x = -4
yy 切片は x=0x = 0 のとき、y=0y = 0 です。
ステップ2: y=x2+4xy = |x^2 + 4x| のグラフを描く
y=x2+4xy = x^2 + 4x のグラフで、y<0y < 0 の部分を xx 軸に関して反転させます。
つまり、x2+4x<0x^2 + 4x < 0 のとき、x2+4x=(x2+4x)|x^2 + 4x| = -(x^2 + 4x) です。
この範囲は、4<x<0-4 < x < 0 です。
頂点は (2,4)(-2, -4) だったのが、反転して (2,4)(-2, 4) になります。
x4x \le -4 および x0x \ge 0 では、y=x2+4x=x2+4xy = |x^2 + 4x| = x^2 + 4x なのでグラフは変わりません。

3. 最終的な答え

y=x2+4xy = |x^2 + 4x| のグラフは、x4x \le -4 および x0x \ge 0 では y=x2+4xy = x^2 + 4x と同じで、4<x<0-4 < x < 0 では y=(x2+4x)=x24xy = -(x^2 + 4x) = -x^2 - 4x となります。頂点は (2,4)(-2, 4) になり、xx切片は x=0,4x = 0, -4 です。

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