高校数学[総目次]
数学Ⅰ 第1章 2次関数
スライド | ノート | 問題 | |
1. 2次関数のグラフ | [無料] | [会員] | |
2. 関数のグラフの移動 | [会員] | [会員] | |
3. 2次関数の最大・最小 | [会員] | [会員] | |
4. 2次関数の決定 | [会員] | [会員] | |
5. 2次関数のグラフと方程式 | [会員] | [会員] | |
6. 2次不等式とグラフ | [会員] | [会員] | |
7. 2次方程式の解の配置 | [会員] | [会員] |

演習問題
問題1【基本】
放物線 y=2x2+8x+5 を x 軸方向に −1,y 軸方向に −2 だけ平行移動して得られる放物線の方程式を求めよ.
問題2【基本】
ある放物線を x 軸方向に2,y 軸方向に3だけ平行移動すると,放物線 y=2x2−4x+1 が得られた.元の放物線の方程式を求めよ.
問題3【基本】
2次関数 y=x2−6x+7 のグラフを,次の(1)~(3)に関して対称移動した曲線をグラフにもつ2次関数を求めよ.
(1) y 軸 (2) x 軸 (3) 原点
問題4【基本】
放物線 y=ax2+bx+c を,x 軸に関して対称移動し,更に x 軸方向に −3 だけ平行移動すると,放物線 y=−2x2−4x+1 が得られた.定数 a,b,c の値を求めよ.

図形の平行移動においては,移動前と移動後の図形は合同です.従って2次関数のグラフについていうと,平行移動の前と後では
2次の係数が同じ
になります.2次の係数というのは y=ax2 であれば「a」のことです.この値こそが2次関数のグラフの形を決定づけるのでした.2次の係数が同じならば,y=ax2+10x+100 だろうが,y=ax2−75x−38 だろうが,どんなものであってもグラフは合同であって,ただ y=ax2 のグラフを平行移動したものと考えることができるのです.ついでですが,2次の係数が符号違いの −a であっても,凸性は異なるもののグラフは合同※です.
※合同とは平行・回転・対称移動(ひっくり返す)等でピッタリと重なる図形のことをいうのでした.
この問題では2次の係数がすべて2ですから,関数 y=2x2 のグラフを平行移動したものだと考えることができます.
2次関数のグラフの平行移動の問題へのアプローチの方法としては次の2つがあります.
① 頂点の移動を捕捉する.
② y−q=f(x−p) を利用する.
②の方がやや程度が高いですが,2次関数のグラフに限らず,あらゆる図形の平行移動で使えるのが②の方法です.
解答
やり方①【頂点の移動を捕捉】
与式を平方完成すると
y=2x2+8x+5=2(x2+4x)+5=2{(x+2)2−22}+5=2(x+2)2−8+5=2(x+2)2−3
従って頂点の座標は (−2, −3) です.この頂点を x 軸方向に −1,y 軸方向に −2 だけ平行移動すると,点 (−3, −5) に移ります.これが移動後の頂点です.平行移動では2次の係数に変化がありませんから,求める放物線の方程式は y=2{x−(−3)}2−5,すなわちy=2(x+3)2−5
やり方②【y−q=f(x−p) を利用】
x 軸方向に −1,y 軸方向に −2 だけ平行移動するとき,公式 により x と書かれた部分を x−(−1) に,y と書かれた部分を y−(−2) に置き換えればよいのですから,求める方程式は
y+2=2(x+1)2+8(x+1)+5y+2=2(x2+2x+1)+(8x+8)+5
展開して整理しますとy=2x2+12x+13
補足 やり方①も展開すると同じ式になります.
逆モーションで考えれば問題1と同じです.
解答
放物線 y=2x2−4x+1 を x 軸方向に −2,y 軸方向に −3 だけ平行移動すると,元の放物線が得られます.
やり方①【頂点の移動を捕捉】
y=2x2−4x+1 を平方完成すると