2次関数   関連問題


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標準形:

2次式で表される関数が2次関数です。

座標平面上で2次関数のグラフは放物線になります。
2次関数: ・・・�@ のグラフをについて描いたものを右図に示します。
右図ののグラフは、いずれも
y軸に関して対称になります。なぜなら、,に対するyの値はともにで等しいからです。
この対称軸のことを放物線の
軸と言います。
軸と放物線との交点を放物線の
頂点と言います。
右図ののグラフの頂点は、いずれも原点
Oです。軸はy軸です。

これによると、のときは、のとき
(軸の左側)には関数値は減少、のとき(軸の右側)には関数値は増加します。
このとき、グラフが下に向かってふくらんでいるので、
下に凸と言います。

のときは、のとき
(軸の左側)には関数値は増加、のとき(軸の右側)には関数値は減少します。
このとき、グラフは上に向かってふくらんでいるので、
上に凸と言います。

�@の
xをに置き換えた2次関数: ・・・�A のグラフを考えてみます。
とおくと、�Aはとなりますが、このグラフは
y軸を軸とし、原点を頂点とする放物線になります。
なので、のグラフ上の点は、�Aでは
x座標がpだけ加えられた点に来ます。
これは、右図のように
pだけx軸方向に平行移動した点にくることを意味しています。
のグラフ上の点全てについてこれが言えるので、�Aのグラフは、
y軸を軸とし、原点を頂点とする放物線をx軸方向にpだけ平行移動したグラフになります。
�Aのグラフでは、軸は
y軸をx軸方向にpだけ平行移動した直線となり、頂点は原点Oをx軸方向にpだけ平行移動した点となります。
つまり、�Aのグラフは、直線を軸とし、を頂点とする放物線になります。


2次関数: ・・・�B のグラフを考えてみます。
�Aのグラフと比べると、
y座標がどのxの値に対してもqずつ増えているので、右図のように、�Bのグラフは、�Aのグラフをy軸方向にqだけ平行移動したグラフになります。
軸は直線のままですが、頂点は、�Aのグラフの頂点から
y軸方向にqだけ平行移動した点に移ります。
つまり、�Bのグラフは、直線を軸とし、を頂点とする放物線になります。

一般的な場合で、
2次関数: ・・・�C のグラフを考察してみます。標準形を平方完成すると、

 
・・・�D
となります。
これは、�Bにおいて、,としたものです。
つまり、�Cのグラフは、直線を軸とし、を頂点とする放物線になります。
頂点の
y座標は、�Cでとしてできる2次方程式:の判別式:を用いて、と表されることに注意してください。
�Cのグラフは、�@のグラフを
x軸方向に,y軸方向にだけ平行移動したグラフだと言うこともできます。
従って、�@の頂点も原点
Oからx軸方向に,y軸方向にだけ平行移動されることになります。

例.
2次関数:のグラフ
右辺を平方完成すると、
このグラフは
y軸を軸、原点を頂点とする下に凸な放物線を、x軸方向に2,y軸方向に1だけ平行移動して得られる放物線です。
グラフは右図。



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