問題72:2次関数 $y = x^2 + ax + b$ のグラフを、$x$ 軸方向に $-1$, $y$ 軸方向に $3$ だけ平行移動したところ、頂点の座標が $(-2, 4)$ になった。定数 $a, b$ の値を求めよ。

代数学二次関数平行移動頂点連立方程式
2025/5/29
はい、承知いたしました。

1. 問題の内容

問題72:2次関数 y=x2+ax+by = x^2 + ax + b のグラフを、xx 軸方向に 1-1, yy 軸方向に 33 だけ平行移動したところ、頂点の座標が (2,4)(-2, 4) になった。定数 a,ba, b の値を求めよ。

2. 解き方の手順

まず、y=x2+ax+by = x^2 + ax + b を平方完成します。
y=x2+ax+b=(x+a2)2(a2)2+by = x^2 + ax + b = (x + \frac{a}{2})^2 - (\frac{a}{2})^2 + b
したがって、元のグラフの頂点の座標は (a2,(a2)2+b)(-\frac{a}{2}, -(\frac{a}{2})^2 + b) です。
xx軸方向に1-1, yy軸方向に33だけ平行移動すると、頂点の座標は(a21,(a2)2+b+3)(-\frac{a}{2} - 1, -(\frac{a}{2})^2 + b + 3)になります。
これが(2,4)(-2, 4)と等しいので、以下の連立方程式が成り立ちます。
a21=2-\frac{a}{2} - 1 = -2
(a2)2+b+3=4-(\frac{a}{2})^2 + b + 3 = 4
最初の式より、
a2=1-\frac{a}{2} = -1
a=2a = 2
二番目の式に a=2a = 2 を代入すると、
(1)2+b+3=4-(1)^2 + b + 3 = 4
1+b+3=4-1 + b + 3 = 4
b+2=4b + 2 = 4
b=2b = 2

3. 最終的な答え

a=2a = 2
b=2b = 2

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