AASHITE SOUSHITE KOUYATTE

=2次関数編 その1=
平方完成をする問題 <メニュー画面>
<基本操作>
<ミスしやすい例>
グラフを描く問題
<2次関数のグラフの描き方>
平行移動の問題
<移動した後の式を求める>
<どのように移動したのかを求める>
関数の式を求める問題
<頂点や軸が与えられた場合>
<3点が与えられた場合>
<平方完成をする問題 基本>
問1
𝑦 = 2𝑥 2 + 12𝑥 + 19 を平方完成
しなさい。
平方完成とは
式を変形すること
を言います。
𝑦 = 2𝑥 2 + 12𝑥 + 19 の形を
変形
𝑦 = 2(𝑥 + 3)2 +1
の形に
<平方完成をする問題 基本>
問1
𝑦 = 2𝑥 2 + 12𝑥 + 19 を平方完成
手順1
しなさい。
𝑥 2 の係数で、
𝑥 2 と𝑥 の項を
𝑦 = 2𝑥 2 + 12𝑥 + 19
= 2(𝑥 2 + 6𝑥) + 19
2でくくった
そのまま
くくります。
<平方完成をする問題 基本>
問1
𝑦 = 2𝑥 2 + 12𝑥 + 19 を平方完成
手順2
しなさい。
𝑥の係数の
半分の2乗を足して
𝑦 = 2𝑥 2 + 12𝑥 + 19
それを引きます。
= 2(𝑥 2 + 6𝑥) + 19
= 2(𝑥 2 + 6𝑥 + 9 − 9) + 19
6の半分は3だから
その2乗の9を足す
足した分を
引いておく
<平方完成をする問題 基本>
問1
𝑦 = 2𝑥 2 + 12𝑥 + 19 を平方完成
手順3
しなさい。
4つ目の項を
カッコの外に出し
𝑦 = 2𝑥 2 + 12𝑥 + 19
ます。
= 2(𝑥 2 + 6𝑥) + 19
= 2(𝑥 2 + 6𝑥 + 9 − 9) + 19
( )の外に出した
= 2 𝑥 2 + 6𝑥 + 9 − 18 + 19
<平方完成をする問題 基本>
問1
𝑦 = 2𝑥 2 + 12𝑥 + 19 を平方完成
手順4
しなさい。
カッコの部分を
因数分解して
𝑦 = 2𝑥 2 + 12𝑥 + 19
カッコの外の部分を
計算します。
= 2(𝑥 2 + 6𝑥) + 19
= 2(𝑥 2 + 6𝑥 + 9 − 9) + 19
= 2 𝑥 2 + 6𝑥 + 9 − 18 + 19
= 2(𝑥 + 3)2 +1
答
使った公式
𝑥 2 ± 2𝑎𝑥 + 𝑎2 = (𝑥 ± 𝑎)2
<平方完成をする問題 ミスしやすい例>
2 2
問2 𝑦 = 𝑥 − 𝑥 + 1 を平方完成しなさい
3
2 2 3
𝑦=
𝑥 − 𝑥 +1
3
2
2
でくくった
3
そのまま
2
3
3
(※) − 1 ÷ = −1 × = −
3
2
2
手順1
𝑥 2 の係数で、
𝑥 2 と𝑥 の項を
くくります。
<平方完成をする問題 ミスしやすい例>
2 2
問2 𝑦 = 𝑥 − 𝑥 + 1 を平方完成しなさい
3
3
3
の半分は だから
2
4
𝑥の係数の
半分の2乗を足して
2 2 3
𝑦=
𝑥 − 𝑥 +1
3
2
2 2 3
3
=
𝑥 − 𝑥+
3
2
4
手順2
それを引きます。
2
3 2
その2乗で
を足す
4
3
−
4
2
+1
足した分を
引いておく
<平方完成をする問題 ミスしやすい例>
2 2
問2 𝑦 = 𝑥 − 𝑥 + 1 を平方完成しなさい
3
ます。
2
3
−
4
2
+1
( )の外に
出した
2 2 3
3
=
𝑥 − 𝑥+
3
2
4
4つ目の項を
カッコの外に出し
2 2 3
𝑦=
𝑥 − 𝑥 +1
3
2
2 2 3
3
=
𝑥 − 𝑥+
3
2
4
手順3
2
2
3
− ×
3
4
2
+1
<平方完成をする問題 ミスしやすい例>
2 2
問2 𝑦 = 𝑥 − 𝑥 + 1 を平方完成しなさい
3
カッコの外の部分を
2 2 3
3
=
𝑥 − 𝑥+
3
2
4
2
2 2 3
3
=
𝑥 − 𝑥+
3
2
4
2
2
5
+
8
カッコの部分を
因数分解して
2 2 3
𝑦=
𝑥 − 𝑥 +1
3
2
2
3
=
𝑥−
3
4
手順4
3
−
4
計算します。
2
+1
2
3
− ×
3
4
答
2
+1
<2次関数のグラフを描く>
問3
𝑦 = 2𝑥 2 − 12𝑥 + 19 のグラフを
手順1
描きなさい。
平方完成して
頂点の座標を
𝑦 = 2(𝑥 − 3)2 +1 より頂点は (3 , 1)
頂点の求め方
𝑦 = 𝑎(𝑥 − 𝑝)2 +𝑞
符号を変える
そのまま
(𝑝 , 𝑞)
求めます。
<2次関数のグラフを描く>
問3
𝑦 = 2𝑥 2 − 12𝑥 + 19 のグラフを
手順2
描きなさい。
頂点をグラフに
描きます。
𝑦 = 2(𝑥 − 3)2 +1 より頂点は (3 , 1)
𝑦
1
o
3
𝑥
<2次関数のグラフを描く>
問3
𝑦 = 2𝑥 2 − 12𝑥 + 19 のグラフを
手順3
描きなさい。
𝑥 2 の係数で、
グラフの形を判断
𝑥 2 の係数 >0のとき
𝑥 2 の係数 <0のとき
して描きます。
下に凸
上に凸
𝑦
1
o
3
𝑥
<平行移動 移動した後の式を求める問題>
2
問4 𝑦 = 3(𝑥 + 2) +5 を 𝑥 方向に4、
𝑦方向に-1、平行移動したグラフの
式を求めなさい。
𝑦 = 3(𝑥 + 2)2 +5
置き換えます。
別解
𝑦 + 1 = 3( 𝑥 − 4 +2)2 +5
∴ 𝑦 = 3(𝑥 − 2)2 +4
𝑥 を 𝑥−4に
𝑦 を 𝑦+1に
答
平行移動した式を求める
𝑥方向に𝑝移動 ⇒ 𝑥 を 𝑥 − 𝑝 にする
𝑦方向に𝑞移動 ⇒ 𝑦 を 𝑦 − 𝑞 にする
<別解 移動した後の式を求める問題>
2
問4 𝑦 = 3(𝑥 + 2) +5 を 𝑥 方向に4、
𝑦方向に-1、平行移動したグラフの
式を求めなさい。
2次関数では
移動後の頂点の
座標を考えると
有効です。
𝑦 = 3(𝑥 + 2)2 +5
の頂点は (−2 , 5) であるから
𝑥方向に4、𝑦方向に-1、平行移動すると
移動後の頂点は (2 , 4) となる
∴ 𝑦 = 3(𝑥 − 2)2 +4
答
<平行移動 どのように移動したかを求める問題>
2
問5 𝑦 = 𝑥 − 4𝑥 + 5 は
𝑦 = 𝑥 2 + 2𝑥 + 6 を、
どのように平行移動したものか
𝑦 = 𝑥 2 − 4𝑥 + 5
= (𝑥 − 2)2 +1
より頂点は (2 , 1)
𝑦 = 𝑥 2 + 2𝑥 + 6
= (𝑥 + 1)2 +5
より頂点は (−1 , 5)
手順1
平方完成して
頂点を求めます。
<平行移動 どのように移動したかを求める問題>
2
問5 𝑦 = 𝑥 − 4𝑥 + 5 は
𝑦 = 𝑥 2 + 2𝑥 + 6 を、
どのように平行移動したものか
𝑦 = 𝑥 2 − 4𝑥 + 5 の頂点が (2 , 1)
𝑦 = 𝑥 2 + 2𝑥 + 6 の頂点が (−1 , 5)
(−1 , 5) ⇒ (2 , 1)
答
𝑥方向に3,𝑦方向に-4 平行移動した
2 − (−1)
1−5
手順2
頂点が、どのように
動いたかを見ます。
参考資料
<参考資料 移動の方向>
2
問5 𝑦 = 𝑥 − 4𝑥 + 5 は
𝑦 = 𝑥 2 + 2𝑥 + 6 を、
どっちから
どっちに移動
どのように平行移動したものか
𝑦=
𝑦
𝑥2
したのか
+ 2𝑥 + 6
𝑦 = 𝑥 2 − 4𝑥 + 5
5
1
-1 o
2
𝑥
注意しよう!
<関数の式を求める問題 条件:頂点>
問6 次の条件を満たす2次関数の式を
求めなさい。
(−3 , 2) を頂点とし、 (−4 , 5) を通る
手順1
問題の条件から
どの式を使用する
か、判断します。
(1) 「頂点」(または「軸」)
2
⇒ 𝑦 = 𝑎(𝑥 − 𝑝) +𝑞
(2) 3点(*,*)(*,*)(*,*) を通る
2
⇒ 𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏𝑥 + 𝑐
⇒ 問題文に「頂点」とあるので、
(1)を使用します。
<関数の式を求める問題 条件:頂点>
問6 次の条件を満たす2次関数の式を
求めなさい。
(−3 , 2) を頂点とし、 (−4 , 5) を通る
頂点が (−3 , 2) より
(−4 , 5) を通るから
答
頂点を代入し、
通る点を代入します。
類題(軸)
𝑦 = 𝑎(𝑥 + 3)2 +2 とおけて
5 = 𝑎(−4 + 3)2 +2
手順2
∴ 𝑎=3
𝑦 = 3(𝑥 + 3)2 +2
<類題 関数の式を求める問題 条件:軸>
類題 次の条件を満たす2次関数の式を
求めなさい。
軸が 𝑥 = 1で、 0 , 5 , (3,11) を通る
軸が与えられた
場合は、
連立方程式を解く
ことになります。
軸が 𝑥 = 1 より
𝑦 = 𝑎(𝑥 − 1)2 +𝑞 とおけて
(0 , 5) を通るから
5=𝑎+𝑞
(3 , 11) を通るから 11 = 4𝑎 + 𝑞
∴ 𝑎=2 𝑞=3
答
𝑦 = 2(𝑥 − 1)2 +3
<関数の式を求める問題 条件:3点>
問7 次の条件を満たす2次関数の式を
求めなさい。
(−1 , 8) (2 , 2) (3 , 4) を通る
手順1
問題の条件から
どの式を使用する
か、判断します。
(1) 「頂点」(または「軸」)
2
⇒ 𝑦 = 𝑎(𝑥 − 𝑝) +𝑞
(2) 3点(*,*)(*,*)(*,*) を通る
2
⇒ 𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏𝑥 + 𝑐
⇒ 問題文に「頂点」とあるので、
(2)を使用します。
<関数の式を求める問題 条件:3点>
問7 次の条件を満たす2次関数の式を
求めなさい。
手順2
3点を代入します。
(−1 , 8) (2 , 2) (3 , 4) を通る
𝑦 = 𝑎𝑥 2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 とおいて
3点を代入すると
8=𝑎−𝑏+𝑐
2 = 4𝑎 + 2𝑏 + 𝑐
4 = 9𝑎 + 3𝑏 + 𝑐
これを解いて 𝑎 = 1 𝑏 = −3 𝑐 = 4
答
𝑦 = 𝑥 2 − 3𝑥 + 4
途中計算
<参考資料 3元1次方程式の解き方>
3元1次方程式の解き方
8=𝑎−𝑏+𝑐
2 = 4𝑎 + 2𝑏 + 𝑐
4 = 9𝑎 + 3𝑏 + 𝑐
②-①より
まずは、
…①
2本ずつ引くと
…②
𝑐 が消去できます。
…③
−6 = 3𝑎 + 3𝑏
…④
∴ −2 = 𝑎 + 𝑏
③-②より
⑤-④より
2 = 5𝑎 + 𝑏
…⑤
4𝑎 = 4 ∴ 𝑎 = 1
これを④に代入して 𝑏 = −3
𝑎, 𝑏を①に代入して 𝑐 = 4