軸の方程式が $x=1$ であり、2点 $(0, 1)$ と $(3, 7)$ を通る放物線をグラフにもつ2次関数を求める問題です。求める2次関数は $y = \text{エ}x^2 - \text{オ}x + \text{カ}$ の形式で表されます。

代数学二次関数放物線軸の方程式連立方程式
2025/5/5

1. 問題の内容

軸の方程式が x=1x=1 であり、2点 (0,1)(0, 1)(3,7)(3, 7) を通る放物線をグラフにもつ2次関数を求める問題です。求める2次関数は y=x2x+y = \text{エ}x^2 - \text{オ}x + \text{カ} の形式で表されます。

2. 解き方の手順

まず、軸の方程式が x=1x=1 であることから、2次関数を y=a(x1)2+qy = a(x-1)^2 + q の形式で表すことができます。ここで、aaqq は定数です。
次に、この2次関数が点 (0,1)(0, 1)(3,7)(3, 7) を通るという条件から、以下の2つの式が得られます。
1=a(01)2+q1 = a(0-1)^2 + q
7=a(31)2+q7 = a(3-1)^2 + q
これらの式を整理すると、次のようになります。
1=a+q1 = a + q (1)
7=4a+q7 = 4a + q (2)
(2) - (1) より、6=3a6 = 3a となり、a=2a = 2 が得られます。
a=2a = 2 を (1) に代入すると、1=2+q1 = 2 + q となり、q=1q = -1 が得られます。
したがって、2次関数は y=2(x1)21y = 2(x-1)^2 - 1 と表されます。
これを展開すると、
y=2(x22x+1)1=2x24x+21=2x24x+1y = 2(x^2 - 2x + 1) - 1 = 2x^2 - 4x + 2 - 1 = 2x^2 - 4x + 1 となります。
したがって、求める2次関数は y=2x24x+1y = 2x^2 - 4x + 1 です。

3. 最終的な答え

エ = 2
オ = 4
カ = 1
したがって、最終的な答えは、
y=2x24x+1y = 2x^2 - 4x + 1
となります。

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