2次関数 $y = -x^2 + 4x - 5$ のグラフの頂点の座標と、グラフの向き(上に凸か下に凸か)を求める問題です。

代数学二次関数グラフ頂点平方完成
2025/4/8

1. 問題の内容

2次関数 y=x2+4x5y = -x^2 + 4x - 5 のグラフの頂点の座標と、グラフの向き(上に凸か下に凸か)を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた2次関数を平方完成します。
y=x2+4x5y = -x^2 + 4x - 5
y=(x24x)5y = -(x^2 - 4x) - 5
y=(x24x+44)5y = -(x^2 - 4x + 4 - 4) - 5
y=((x2)24)5y = -((x - 2)^2 - 4) - 5
y=(x2)2+45y = -(x - 2)^2 + 4 - 5
y=(x2)21y = -(x - 2)^2 - 1
平方完成された式は y=(x2)21y = -(x - 2)^2 - 1 となります。
この式から、頂点の座標は (2,1)(2, -1) であることがわかります。
また、x2x^2 の係数が負の数(-1)であるため、グラフは上に凸であることがわかります。

3. 最終的な答え

頂点: (2,1)(2, -1)
グラフの向き: 上に凸

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