2つの放物線 $y = 2x^2 - 4x + 3$ と $y = x^2 - 2ax + b$ の頂点が一致するように、定数 $a, b$ の値を求める問題です。

代数学二次関数放物線頂点平方完成
2025/6/22

1. 問題の内容

2つの放物線 y=2x24x+3y = 2x^2 - 4x + 3y=x22ax+by = x^2 - 2ax + b の頂点が一致するように、定数 a,ba, b の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、それぞれの放物線を平方完成して、頂点の座標を求めます。
放物線 y=2x24x+3y = 2x^2 - 4x + 3 について:
y=2(x22x)+3y = 2(x^2 - 2x) + 3
y=2(x22x+11)+3y = 2(x^2 - 2x + 1 - 1) + 3
y=2((x1)21)+3y = 2((x - 1)^2 - 1) + 3
y=2(x1)22+3y = 2(x - 1)^2 - 2 + 3
y=2(x1)2+1y = 2(x - 1)^2 + 1
したがって、この放物線の頂点は (1,1)(1, 1) です。
次に、放物線 y=x22ax+by = x^2 - 2ax + b について:
y=(x22ax)+by = (x^2 - 2ax) + b
y=(x22ax+a2a2)+by = (x^2 - 2ax + a^2 - a^2) + b
y=(xa)2a2+by = (x - a)^2 - a^2 + b
したがって、この放物線の頂点は (a,a2+b)(a, -a^2 + b) です。
2つの放物線の頂点が一致するためには、それぞれの xx 座標と yy 座標が一致する必要があります。
したがって、
a=1a = 1
a2+b=1-a^2 + b = 1
a=1a = 1a2+b=1-a^2 + b = 1 に代入すると、
12+b=1-1^2 + b = 1
1+b=1-1 + b = 1
b=2b = 2

3. 最終的な答え

a=1a = 1, b=2b = 2

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