問題は、2次関数のグラフに関する2つの問題と、放物線の平行移動に関する1つの問題です。 * 問題2:与えられた2次関数について、グラフを描き、頂点と軸を求めます。 * 問題3:放物線 $y=2x^2-4x-1$ の頂点の座標を求め、それをx軸方向に2、y軸方向に-1だけ平行移動した放物線の方程式を求めます。

代数学二次関数放物線頂点平行移動平方完成
2025/6/22

1. 問題の内容

問題は、2次関数のグラフに関する2つの問題と、放物線の平行移動に関する1つの問題です。
* 問題2:与えられた2次関数について、グラフを描き、頂点と軸を求めます。
* 問題3:放物線 y=2x24x1y=2x^2-4x-1 の頂点の座標を求め、それをx軸方向に2、y軸方向に-1だけ平行移動した放物線の方程式を求めます。

2. 解き方の手順

問題3 (1)
放物線 y=2x24x1y = 2x^2 - 4x - 1 の頂点の座標を求めます。平方完成を用いて、放物線を y=a(xh)2+ky=a(x-h)^2+k の形に変形します。ここで、頂点の座標は (h,k)(h, k) です。
y=2x24x1y = 2x^2 - 4x - 1
y=2(x22x)1y = 2(x^2 - 2x) - 1
y=2(x22x+11)1y = 2(x^2 - 2x + 1 - 1) - 1
y=2((x1)21)1y = 2((x - 1)^2 - 1) - 1
y=2(x1)221y = 2(x - 1)^2 - 2 - 1
y=2(x1)23y = 2(x - 1)^2 - 3
したがって、頂点の座標は (1,3)(1, -3) です。
問題3 (2)
放物線 y=2x24x1y = 2x^2 - 4x - 1 をx軸方向に2、y軸方向に-1だけ平行移動した放物線の方程式を求めます。
平行移動後の放物線の方程式は、元の放物線の xxx2x-2 に、 yyy+1y+1 に置き換えることで得られます。
y+1=2(x2)24(x2)1y + 1 = 2(x - 2)^2 - 4(x - 2) - 1
y+1=2(x24x+4)4x+81y + 1 = 2(x^2 - 4x + 4) - 4x + 8 - 1
y+1=2x28x+84x+7y + 1 = 2x^2 - 8x + 8 - 4x + 7
y+1=2x212x+15y + 1 = 2x^2 - 12x + 15
y=2x212x+14y = 2x^2 - 12x + 14
または、頂点の移動を利用して求めることもできます。元の放物線の頂点は (1,3)(1, -3) であり、これをx軸方向に2、y軸方向に-1だけ平行移動すると、新しい頂点は (1+2,31)=(3,4)(1+2, -3-1) = (3, -4) となります。したがって、平行移動後の放物線の方程式は、y=2(x3)24y = 2(x - 3)^2 - 4 と表すことができます。これを展開すると、
y=2(x26x+9)4y = 2(x^2 - 6x + 9) - 4
y=2x212x+184y = 2x^2 - 12x + 18 - 4
y=2x212x+14y = 2x^2 - 12x + 14

3. 最終的な答え

問題3 (1): 頂点の座標は (1,3)(1, -3) です。
問題3 (2): 移動後の放物線の方程式は y=2x212x+14y = 2x^2 - 12x + 14 です。

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