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 [無料]   [会員]
3. 2次関数の最大・最小 [無料]   [会員]
4. 2次関数の決定 [無料]   [会員]
5. 2次関数のグラフと方程式 [無料]   [会員]
6. 2次不等式とグラフ [無料]   [会員]
7. 2次方程式の解の配置 [無料]   [会員]

演習問題

問題1【基本】
 放物線 y=2x2+8x+5x 軸方向に 1y 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=2x24x+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=x26x+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=2x24x+1 が得られた.定数 a,b,c の値を求めよ.

問題1【基本】

 放物線 y=2x2+8x+5x 軸方向に 1y 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.

 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=ax275x38 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 yq=f(xp) 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)222}+5=2(x+2)28+5=2(x+2)23

 従って頂点の座標は (2, 3) です.この頂点を x 軸方向に 1y 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)}25,すなわちy=2(x+3)25

やり方②【yq=f(xp) を利用】

  x 軸方向に 1y 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.

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=2x24x+1 が得られた.元の放物線の方程式を求めよ.

 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=2x24x+1x 軸方向に 2y 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=2x24x+1 を平方完成すると