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 [無料]   [会員]
3. 2次関数の最大・最小 [無料]   [会員]
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演習問題

問題1【基本】
 次の2次関数のグラフは,2次関数 $y=2x^2$ のグラフをどのように移動したものか.また軸と頂点を求め,グラフをかけ.
(1) $y=2x^2-1$ (2) $y=2(x+3)^2$ (3) $y=2(x+3)^2-1$ 

問題2【基本】
 次の2次関数のグラフの軸と頂点を求め,グラフをかけ.
(1) $y=2x^2-4x+4$ (2) $y=-x^2+2x$ (3) $y=\dfrac12x^2+2x+3$

問題3【標準】
 2次関数 $y=ax^2+bx+c$ のグラフが図のようになるとき,次の値の符号を調べよ.
(1) $a$ (2) $b$ (3) $c$
(4) $b^2-4ac$ (5) $a+b+c$
(6) $a-b+c$ (7) $4a+2b+c$

問題4【標準】
 $x$ の2次関数 $y=x^2+2k-4$ のグラフについて,軸の方程式と頂点の座標を求めよ.また次の各場合についてグラフをかけ.
(1) $k<2$ (2) $k=2$ (3) $k>2$

問題5【標準】
 $x$ の2次関数 $y=(x-2k+1)^2$ のグラフについて,軸の方程式と頂点の座標を求めよ.また次の各場合についてグラフをかけ.
(1) $k<\dfrac12$ (2) $k=\dfrac12$ (3) $k>\dfrac12$

問題6【標準】
 $x$ の2次関数 $y=x^2+(2k-4)x$ のグラフについて,軸の方程式と頂点の座標を求めよ.

問題1【基本】

次の2次関数のグラフは,2次関数 $y=2x^2$ のグラフをどのように移動したものか.また軸と頂点を求め,グラフをかけ.
(1) $y=2x^2-1$ (2) $y=2(x+3)^2$ (3) $y=2(x+3)^2-1$ 

 スライド ノート では関数 $y=ax^2$ のグラフからスタートして,$y=ax^2+q$,$y=a(x-p)^2$ とたどり,$y=a(x-p)^2+q$ に到達しました.

 $y=ax^2+q$
  → $y=ax^2$ を $y$ 軸方向に $q$ だけ平行移動
 $y=a(x-p)^2$
  → $y=ax^2$ を $x$ 軸方向に $p$ だけ平行移動
 $y=a(x-p)^2+q$
  → $y=ax^2$ を
      $x$ 軸方向に $p$,$y$ 軸方向に $q$
    だけ平行移動

 3番目の変形は,1番目と2番目の表現を含んでいます.
  1番目:3番目の $p=0$ の場合
  2番目:3番目の $q=0$ の場合
 つまり1番目と2番目は,3番目の特別な場合を示しているにすぎません.
 また,2次関数のグラフを考える上では,上の3パターンが基本で,当面この3パターンだけで大丈夫ですが,数学Ⅱで学ぶ積分という分野では軸や頂点の情報よりもむしろ $x$ 切片の方に興味があるため,$y=a(x-\alpha)(x-\beta)$ といった表現が好まれる場合があります.

解答

(1) $y$ 軸方向に $-1$ だけ平行移動したもの.
  軸は直線 $x=0$ ( $y$ 軸) 頂点は点 $(0,-1)$