与えられた3つの2次関数を、$y = a(x-p)^2 + q$ の形に変形(平方完成)する。

代数学二次関数平方完成関数の変形
2025/8/17

1. 問題の内容

与えられた3つの2次関数を、y=a(xp)2+qy = a(x-p)^2 + q の形に変形(平方完成)する。

2. 解き方の手順

(1) y=3x2+6x7y = 3x^2 + 6x - 7
まず、x2x^2 の係数である3で、xx の項までをくくります。
y=3(x2+2x)7y = 3(x^2 + 2x) - 7
次に、括弧の中を平方完成します。x2+2xx^2 + 2x(x+1)21(x+1)^2 - 1 に変形します。
y=3((x+1)21)7y = 3((x+1)^2 - 1) - 7
括弧を外し、整理します。
y=3(x+1)237y = 3(x+1)^2 - 3 - 7
y=3(x+1)210y = 3(x+1)^2 - 10
(2) y=2x212x+5y = 2x^2 - 12x + 5
まず、x2x^2 の係数である2で、xx の項までをくくります。
y=2(x26x)+5y = 2(x^2 - 6x) + 5
次に、括弧の中を平方完成します。x26xx^2 - 6x(x3)29(x-3)^2 - 9 に変形します。
y=2((x3)29)+5y = 2((x-3)^2 - 9) + 5
括弧を外し、整理します。
y=2(x3)218+5y = 2(x-3)^2 - 18 + 5
y=2(x3)213y = 2(x-3)^2 - 13
(3) y=x28x3y = -x^2 - 8x - 3
まず、x2x^2 の係数である-1で、xx の項までをくくります。
y=(x2+8x)3y = -(x^2 + 8x) - 3
次に、括弧の中を平方完成します。x2+8xx^2 + 8x(x+4)216(x+4)^2 - 16 に変形します。
y=((x+4)216)3y = -((x+4)^2 - 16) - 3
括弧を外し、整理します。
y=(x+4)2+163y = -(x+4)^2 + 16 - 3
y=(x+4)2+13y = -(x+4)^2 + 13

3. 最終的な答え

(1) y=3(x+1)210y = 3(x+1)^2 - 10
(2) y=2(x3)213y = 2(x-3)^2 - 13
(3) y=(x+4)2+13y = -(x+4)^2 + 13