3点$(0, 3)$, $(1, 1)$, $(-1, 9)$を通る放物線をグラフにもつ2次関数$y = ax^2 + bx + c$を求める問題です。ただし、$y = \text{キ} x^2 - \text{ク} x + \text{ケ}$の形式で求めることになっています。

代数学二次関数放物線連立方程式係数決定
2025/5/5

1. 問題の内容

3点(0,3)(0, 3), (1,1)(1, 1), (1,9)(-1, 9)を通る放物線をグラフにもつ2次関数y=ax2+bx+cy = ax^2 + bx + cを求める問題です。ただし、y=x2x+y = \text{キ} x^2 - \text{ク} x + \text{ケ}の形式で求めることになっています。

2. 解き方の手順

与えられた3点の座標を2次関数の式に代入し、係数aa, bb, ccを求める連立方程式を解きます。
* 点(0,3)(0, 3)を代入すると、3=a(0)2+b(0)+c3 = a(0)^2 + b(0) + cとなり、c=3c = 3が得られます。
* 点(1,1)(1, 1)を代入すると、1=a(1)2+b(1)+c1 = a(1)^2 + b(1) + cとなり、a+b+c=1a + b + c = 1が得られます。
* 点(1,9)(-1, 9)を代入すると、9=a(1)2+b(1)+c9 = a(-1)^2 + b(-1) + cとなり、ab+c=9a - b + c = 9が得られます。
c=3c = 3a+b+c=1a + b + c = 1ab+c=9a - b + c = 9に代入すると、次の連立方程式が得られます。
a+b+3=1a + b + 3 = 1
ab+3=9a - b + 3 = 9
これを整理すると、
a+b=2a + b = -2
ab=6a - b = 6
2つの式を足し合わせると、2a=42a = 4となるので、a=2a = 2が得られます。
a=2a = 2a+b=2a + b = -2に代入すると、2+b=22 + b = -2となるので、b=4b = -4が得られます。
したがって、a=2a = 2, b=4b = -4, c=3c = 3となります。
求める2次関数はy=2x24x+3y = 2x^2 - 4x + 3です。

3. 最終的な答え

y=2x24x+3y = 2x^2 - 4x + 3

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