放物線 $y = 2x^2$ を平行移動した放物線で、点 $(2, 1)$ と点 $(3, 6)$ を通る放物線の方程式を求める問題です。

代数学二次関数放物線平行移動方程式展開
2025/8/15

1. 問題の内容

放物線 y=2x2y = 2x^2 を平行移動した放物線で、点 (2,1)(2, 1) と点 (3,6)(3, 6) を通る放物線の方程式を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、放物線 y=2x2y = 2x^2 を平行移動した放物線の方程式を y=2(xp)2+qy = 2(x - p)^2 + q とおきます。ここで、(p,q)(p, q) は頂点の座標を表します。
次に、この放物線が点 (2,1)(2, 1) と点 (3,6)(3, 6) を通ることから、以下の2つの式が得られます。
1=2(2p)2+q1 = 2(2 - p)^2 + q
6=2(3p)2+q6 = 2(3 - p)^2 + q
これらの式から qq を消去するために、2番目の式から1番目の式を引きます。
61=2(3p)2+q(2(2p)2+q)6 - 1 = 2(3 - p)^2 + q - (2(2 - p)^2 + q)
5=2(3p)22(2p)25 = 2(3 - p)^2 - 2(2 - p)^2
5=2((96p+p2)(44p+p2))5 = 2((9 - 6p + p^2) - (4 - 4p + p^2))
5=2(96p+p24+4pp2)5 = 2(9 - 6p + p^2 - 4 + 4p - p^2)
5=2(52p)5 = 2(5 - 2p)
5=104p5 = 10 - 4p
4p=54p = 5
p=54p = \frac{5}{4}
求めた p=54p = \frac{5}{4} を最初の式に代入して、qq を求めます。
1=2(254)2+q1 = 2(2 - \frac{5}{4})^2 + q
1=2(8454)2+q1 = 2(\frac{8}{4} - \frac{5}{4})^2 + q
1=2(34)2+q1 = 2(\frac{3}{4})^2 + q
1=2(916)+q1 = 2(\frac{9}{16}) + q
1=98+q1 = \frac{9}{8} + q
q=198q = 1 - \frac{9}{8}
q=8898q = \frac{8}{8} - \frac{9}{8}
q=18q = -\frac{1}{8}
したがって、求める放物線の方程式は y=2(x54)218y = 2(x - \frac{5}{4})^2 - \frac{1}{8} となります。これを展開して整理します。
y=2(x252x+2516)18y = 2(x^2 - \frac{5}{2}x + \frac{25}{16}) - \frac{1}{8}
y=2x25x+25818y = 2x^2 - 5x + \frac{25}{8} - \frac{1}{8}
y=2x25x+248y = 2x^2 - 5x + \frac{24}{8}
y=2x25x+3y = 2x^2 - 5x + 3

3. 最終的な答え

y=2x25x+3y = 2x^2 - 5x + 3