問題29:2次関数 $y = 2x^2 - 8x + 5$ のグラフを平行移動して、2次関数 $y = 2x^2 + 12x + 7$ のグラフに重ねるには、どのように平行移動すればよいかを求める。 問題30:2次関数 $y = -x^2 + 2x$ のグラフを、x軸方向に2、y軸方向に-5だけ平行移動した放物線の方程式を求める。

代数学二次関数平行移動平方完成グラフ
2025/8/15

1. 問題の内容

問題29:2次関数 y=2x28x+5y = 2x^2 - 8x + 5 のグラフを平行移動して、2次関数 y=2x2+12x+7y = 2x^2 + 12x + 7 のグラフに重ねるには、どのように平行移動すればよいかを求める。
問題30:2次関数 y=x2+2xy = -x^2 + 2x のグラフを、x軸方向に2、y軸方向に-5だけ平行移動した放物線の方程式を求める。

2. 解き方の手順

問題29:
* まず、それぞれの2次関数を平方完成する。
y=2x28x+5=2(x24x)+5=2(x24x+44)+5=2(x2)28+5=2(x2)23y = 2x^2 - 8x + 5 = 2(x^2 - 4x) + 5 = 2(x^2 - 4x + 4 - 4) + 5 = 2(x - 2)^2 - 8 + 5 = 2(x - 2)^2 - 3
y=2x2+12x+7=2(x2+6x)+7=2(x2+6x+99)+7=2(x+3)218+7=2(x+3)211y = 2x^2 + 12x + 7 = 2(x^2 + 6x) + 7 = 2(x^2 + 6x + 9 - 9) + 7 = 2(x + 3)^2 - 18 + 7 = 2(x + 3)^2 - 11
* 次に、平行移動の量を求める。
y=2(x2)23y = 2(x - 2)^2 - 3 を x軸方向に a, y軸方向に b だけ平行移動すると
yb=2(xa2)23y - b = 2(x - a - 2)^2 - 3 となる。
y=2(x(a+2))23+by = 2(x - (a+2))^2 - 3 + b
この式が y=2(x+3)211y = 2(x + 3)^2 - 11 と一致すればよい。
したがって、
a+2=3a + 2 = -3 より a=5a = -5
3+b=11-3 + b = -11 より b=8b = -8
問題30:
* x軸方向に2, y軸方向に-5だけ平行移動するので、平行移動後の放物線の方程式は、
y+5=(x2)2+2(x2)y + 5 = -(x - 2)^2 + 2(x - 2) となる。
* これを整理する。
y+5=(x24x+4)+2x4=x2+4x4+2x4=x2+6x8y + 5 = -(x^2 - 4x + 4) + 2x - 4 = -x^2 + 4x - 4 + 2x - 4 = -x^2 + 6x - 8
y=x2+6x85=x2+6x13y = -x^2 + 6x - 8 - 5 = -x^2 + 6x - 13

3. 最終的な答え

問題29:x軸方向に -5, y軸方向に -8 だけ平行移動すればよい。
問題30:y=x2+6x13y = -x^2 + 6x - 13