与えられた2次関数 $y = -3x^2 + 12x + 15$ を平方完成し、そのグラフが $y = -3x^2$ のグラフをどのように平行移動したものかを求める問題です。具体的には、式の変形における空欄(①、②、③)と、グラフの平行移動における $x$ 軸方向への移動量④と $y$ 軸方向への移動量⑤を求める必要があります。

代数学二次関数平方完成グラフの平行移動
2025/5/11

1. 問題の内容

与えられた2次関数 y=3x2+12x+15y = -3x^2 + 12x + 15 を平方完成し、そのグラフが y=3x2y = -3x^2 のグラフをどのように平行移動したものかを求める問題です。具体的には、式の変形における空欄(①、②、③)と、グラフの平行移動における xx 軸方向への移動量④と yy 軸方向への移動量⑤を求める必要があります。

2. 解き方の手順

まず、y=3x2+12x+15y = -3x^2 + 12x + 15 を平方完成させます。
y=3(x24x)+15y = -3(x^2 - 4x) + 15
x24xx^2 - 4x を平方完成させるために、(x2)2=x24x+4(x - 2)^2 = x^2 - 4x + 4 を利用します。
y=3(x24x+44)+15y = -3(x^2 - 4x + 4 - 4) + 15
y=3((x2)24)+15y = -3((x - 2)^2 - 4) + 15
y=3(x2)2+12+15y = -3(x - 2)^2 + 12 + 15
y=3(x2)2+27y = -3(x - 2)^2 + 27
したがって、
① = -3
② = 2
③ = 27
次に、y=3x2y = -3x^2 のグラフをどのように平行移動させると y=3(x2)2+27y = -3(x - 2)^2 + 27 のグラフになるかを考えます。
y=3(x2)2+27y = -3(x - 2)^2 + 27 は、y=3x2y = -3x^2xx 軸方向に 2、 yy 軸方向に 27 移動したものです。
したがって、
④ = 2
⑤ = 27

3. 最終的な答え

① = -3
② = 2
③ = 27
④ = 2
⑤ = 27

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