2次関数 $y = 2x^2 - 4ax + a + 1$ のグラフの頂点が、直線 $y = 3x - 11$ 上にあるとき、定数 $a$ の値を求める問題です。

代数学二次関数平方完成頂点直線二次方程式
2025/3/20

1. 問題の内容

2次関数 y=2x24ax+a+1y = 2x^2 - 4ax + a + 1 のグラフの頂点が、直線 y=3x11y = 3x - 11 上にあるとき、定数 aa の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、2次関数を平方完成して頂点の座標を求めます。
y=2x24ax+a+1=2(x22ax)+a+1y = 2x^2 - 4ax + a + 1 = 2(x^2 - 2ax) + a + 1
y=2(x22ax+a2a2)+a+1=2(xa)22a2+a+1y = 2(x^2 - 2ax + a^2 - a^2) + a + 1 = 2(x - a)^2 - 2a^2 + a + 1
したがって、頂点の座標は (a,2a2+a+1)(a, -2a^2 + a + 1) です。
次に、頂点が直線 y=3x11y = 3x - 11 上にあるので、頂点の座標をこの直線の方程式に代入します。
2a2+a+1=3a11-2a^2 + a + 1 = 3a - 11
2a2+a+13a+11=0-2a^2 + a + 1 - 3a + 11 = 0
2a22a+12=0-2a^2 - 2a + 12 = 0
2a2+2a12=02a^2 + 2a - 12 = 0
a2+a6=0a^2 + a - 6 = 0
(a+3)(a2)=0(a + 3)(a - 2) = 0
したがって、a=3a = -3 または a=2a = 2 です。

3. 最終的な答え

a=3a = -3 または a=2a = 2

「代数学」の関連問題

与えられた等式 $-\frac{3}{2}a + \frac{1}{4}b = 1$ を、$b$ について解く。

一次方程式式の変形移項
2025/4/6

与えられた5つの式を因数分解する問題です。 (1) $4x^3 - 5x^2y - 6xy^2$ (2) $a^2 - b^2 + c^2 - d^2 + 2ac - 2bd$ (3) $2x^2 +...

因数分解多項式式の展開
2025/4/6

問題は、$a = 2 - \sqrt{2}$ のとき、$\frac{a}{2} + \frac{2}{a}$ と $a^2 + \frac{a^2}{4}$ の値をそれぞれ求める問題です。

式の計算有理化平方根
2025/4/6

$a$ mL あったお茶のうち $b$ mL を飲み、残りを3個のコップに等しく分けたとき、コップ1個に入ったお茶の量が200mL以下であるという関係を表す不等式を選択肢の中から選ぶ問題です。

不等式一次不等式文章題
2025/4/6

与えられた数式 $24x^3y \div (2x)^2 \times 3y$ を計算し、その結果として正しいものを選択肢の中から選びます。

式の計算代数式単項式割り算掛け算
2025/4/6

(4) $\frac{3x+1}{5} - \frac{x-3}{2}$ を計算し、結果として正しいものを選択肢から選びます。 (5) 連立方程式 $2x+y = -3$ $5x-2y = -12$ ...

分数計算連立方程式一次方程式
2025/4/6

与えられた数学の問題を解き、正しい選択肢を選ぶ問題です。 問題は以下の通りです。 (1) $(-2) \times 6 - (-8) \div 4$ (2) $(-3)^2 + (9 - (-6)) ...

計算一次方程式連立方程式不等式文字式
2025/4/6

$x = \frac{\sqrt{5}-1}{\sqrt{5}+1}$、 $y = \frac{\sqrt{5}+1}{\sqrt{5}-1}$のとき、$x^2 - y^2$の値を求める。

式の計算有理化因数分解平方根
2025/4/6

与えられた連立方程式を解きます。連立方程式は以下の通りです。 $2a - 3b + c = -3$ $-3a + 2b - 6c = 11$

連立方程式線形代数方程式の解法
2025/4/6

2次関数 $f(x) = x^2 - ax$ (定義域 $-1 \le x \le 1$)の最大値と最小値を求め、それらを与える $x$ の値を求めよ。

二次関数最大値最小値平方完成場合分け
2025/4/6