2次関数 $y = ax^2 + bx + c$ のグラフが与えられたとき、係数 $a, b, c$ および $a+b+c$ の符号を決定する問題です。グラフは2つ与えられており、それぞれに対して符号を判定します。

代数学二次関数グラフ不等式係数の符号
2025/6/23

1. 問題の内容

2次関数 y=ax2+bx+cy = ax^2 + bx + c のグラフが与えられたとき、係数 a,b,ca, b, c および a+b+ca+b+c の符号を決定する問題です。グラフは2つ与えられており、それぞれに対して符号を判定します。

2. 解き方の手順

(1) のグラフについて
* aa の符号:グラフが下に凸であることから、a>0a>0 となります。
* bb の符号:軸の位置が x=1x=1 にあることから、軸の方程式 x=b2ax = -\frac{b}{2a} より b2a=1-\frac{b}{2a} = 1。よって、b=2ab = -2aa>0a > 0 より、b<0b < 0 となります。
* cc の符号:グラフと yy 軸の交点の yy 座標が正であることから、c>0c > 0 となります。
* a+b+ca+b+c の符号:x=1x=1 のときの yy の値がグラフから見て正の値をとるので、a(1)2+b(1)+c=a+b+c>0a(1)^2 + b(1) + c = a + b + c > 0 となります。
(2) のグラフについて
* aa の符号:グラフが上に凸であることから、a<0a<0 となります。
* bb の符号:軸の位置が x=0x=0 にあることから、軸の方程式 x=b2ax = -\frac{b}{2a} より b2a=0-\frac{b}{2a} = 0。よって、b=0b = 0 となります。
* cc の符号:グラフと yy 軸の交点の yy 座標が正であることから、c>0c > 0 となります。
* a+b+ca+b+c の符号:x=1x=1 のときの yy の値を見る必要があるので、与えられたグラフから読み取ることができません。しかし、x = 1/2のときのyの値が正なので、一般に a+b+ca+b+c の符号は不明です。問題文にx=1/2のときyの値が与えられているので、y=a(1/2)2+b(1/2)+c=(1/4)a+(1/2)b+c>0y = a(1/2)^2 + b(1/2) + c = (1/4)a + (1/2)b + c > 0 です。もし x=1 で y の値も与えられていれば、符号を決定できます。このグラフから x=1x=1 のときの yy の値が負であると判断できます。したがって、a(1)2+b(1)+c=a+b+c<0a(1)^2 + b(1) + c = a + b + c < 0 となります。

3. 最終的な答え

(1) a>0,b<0,c>0,a+b+c>0a > 0, b < 0, c > 0, a+b+c > 0
(2) a<0,b=0,c>0,a+b+c<0a < 0, b = 0, c > 0, a+b+c < 0

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