放物線と直線の交点の座標を求める問題です。グラフから、放物線上に点$(2, -4)$と点$(-4, -4)$があり、直線は原点$(0, 0)$を通ることがわかります。解答は$(x座標, y座標)$の形式で記述し、複数の解がある場合はコンマ(、)で区切って続けて記述します。

代数学放物線直線交点二次関数連立方程式
2025/5/6

1. 問題の内容

放物線と直線の交点の座標を求める問題です。グラフから、放物線上に点(2,4)(2, -4)と点(4,4)(-4, -4)があり、直線は原点(0,0)(0, 0)を通ることがわかります。解答は(x座標,y座標)(x座標, y座標)の形式で記述し、複数の解がある場合はコンマ(、)で区切って続けて記述します。

2. 解き方の手順

まず、放物線の式を求めます。放物線はy=ax2+bx+cy = ax^2 + bx + cと表すことができます。グラフから、放物線は原点を通るので、c=0c=0です。したがって、y=ax2+bxy = ax^2 + bxとなります。
次に、与えられた2点(2,4)(2, -4)(4,4)(-4, -4)を放物線の式に代入して、係数aabbを求めます。
(2,4)(2, -4)を代入すると、
4=a(2)2+b(2)-4 = a(2)^2 + b(2)
4=4a+2b-4 = 4a + 2b
2a+b=22a + b = -2 ...(1)
(4,4)(-4, -4)を代入すると、
4=a(4)2+b(4)-4 = a(-4)^2 + b(-4)
4=16a4b-4 = 16a - 4b
4ab=14a - b = -1 ...(2)
(1)と(2)の式を連立させて解きます。
(1) + (2)より、
6a=36a = -3
a=12a = -\frac{1}{2}
これを(1)に代入すると、
2(12)+b=22(-\frac{1}{2}) + b = -2
1+b=2-1 + b = -2
b=1b = -1
したがって、放物線の式はy=12x2xy = -\frac{1}{2}x^2 - xとなります。
次に、直線の式を求めます。直線は原点を通るので、y=mxy = mxと表すことができます。点(4,4)(-4, -4)を通るので、
4=m(4)-4 = m(-4)
m=1m = 1
したがって、直線の式はy=xy = xとなります。
放物線と直線の交点を求めるには、それぞれの式を連立させます。
y=12x2xy = -\frac{1}{2}x^2 - x
y=xy = x
x=12x2xx = -\frac{1}{2}x^2 - x
12x2+2x=0\frac{1}{2}x^2 + 2x = 0
x2+4x=0x^2 + 4x = 0
x(x+4)=0x(x + 4) = 0
したがって、x=0x = 0またはx=4x = -4です。
x=0x = 0のとき、y=0y = 0なので、交点は(0,0)(0, 0)です。
x=4x = -4のとき、y=4y = -4なので、交点は(4,4)(-4, -4)です。

3. 最終的な答え

(0, 0), (-4, -4)

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