2次関数を平行移動して重ねる

ポイントを確認!

気になるところをタップして確認しましょう。

2次関数 y=\colorbox{mistyrose}{$ax^2$}+bx+c のグラフは,

2次関数 y=\colorbox{mistyrose}{$ax^2$} のグラフを

    平行移動した放物線 である。

btakeshi
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グラフの形を決めているのは \colorbox{mistyrose}{$ax^2$} の部分です。ここが同じならグラフの形は同じ!

x^2 の係数が同じ放物線はグラフの形も同じ

btakeshi
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グラフの形が同じなら平行移動して重ねることができます。例えば

  y=\colorbox{mistyrose}{$3x^2$}+2x

  y=\colorbox{mistyrose}{$3x^2$}-2x+1

平行移動して重ねることができます。頂点が重なるように移動させればいいですね。

Happy Math-ing!

  1. それぞれ平方完成 ⇒ 頂点を求める
  2. 頂点の移動量を求める
  3. 解答作成!
btakeshi
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x^2 の係数が同じなら,平行移動して重ねることができます。それぞれの頂点が重なるように平行移動します。そのためには頂点が必要です。だから最初に平方完成をするわけです。

練習問題にチャレンジ!

何度も解いて体で覚えましょう!

【準備】それぞれ平方完成 ⇒ 頂点
\begin{align*}
y &= x^2+2x+2\\
& = (x+1)^2-1^2+2\\
&= (x+1)^2+1\\
よって,&\\
& 頂点\ (-1,\ 1)
\end{align*}

\begin{align*}
y &= x^2-6x+11\\
& = (x-3)^2-3^2+11\\
&= (x-3)^2+2\\
よって,&\\
& 頂点\ (3,\ 2)
\end{align*}
【準備】頂点の移動量を調べる
\begin{matrix}
& ( & -1 & , & 1 & ) & \\
\textcolor{red}{\phase{\footnotesize\ 3-(-1)=\colorbox{mistyrose}{$4$}}} & & \textcolor{red}{\dArr} & & \textcolor{blue}{\dArr} & & \textcolor{blue}{\phase{\footnotesize\ 2-1=\colorbox{lightcyan}{$1$}}} \\
& ( & 3 & , &2 & ) &
\end{matrix}
解答作成!

放物線 y=x^2+2x+2平行移動して放物線 y=x^2-6x+11重ねるには,どのように移行移動すればよいか。

y=x^2+2x+2 を変形すると

y=(x+1)^2+1
y=x^2-6x+11 を変形すると

y=(x-3)^2+2

よって,頂点は点 (-1,\ 1) から点 (3,\ 2) に移動する。したがって,

x 軸方向に \colorbox{mistyrose}{$4$}y 軸方向に \colorbox{lightcyan}{$1$}だけ平行移動すればよい。

【準備】それぞれ平方完成 ⇒ 頂点
\begin{align*}
y &= 2x^2-4x\\
&= 2(x^2-2x)\\
&= 2\left\{ (x-1)^2-1^2 \right\}\\
& = 2(x-1)^2-2\\
よって,&\\
& 頂点\ (1,\ -2)
\end{align*}

\begin{align*}
y &= 2x^2\\
& \textcolor{orange}{= 2(x-0)^2+0}\\
よって,&\\
& 頂点\ (0,\ 0)
\end{align*}
【準備】頂点の移動量を調べる
\begin{matrix}
& ( & 1 & , & -2 & ) & \\
\textcolor{red}{\phase{\footnotesize\ 0-1=\colorbox{mistyrose}{$-1$}}} & & \textcolor{red}{\dArr} & & \textcolor{blue}{\dArr} & & \textcolor{blue}{\phase{\footnotesize\ 0-(-2)=\colorbox{lightcyan}{$2$}}} \\
& ( & 0 & , & 0 & ) &
\end{matrix}
解答作成!

放物線 y=2x^2-4x平行移動して放物線 y=2x^2重ねるには,どのように移行移動すればよいか。

y=2x^2-4x を変形すると

y = 2(x-1)^2-2

y=2x^2 を変形すると

\textcolor{orange}{y=2(x-0)^2+0}

よって,頂点は点 (1,\ -2) から点 (0,\ 0) に移動する。したがって,

x 軸方向に \colorbox{mistyrose}{$-1$}y 軸方向に \colorbox{lightcyan}{$2$}だけ平行移動すればよい。

【準備】それぞれ平方完成 ⇒ 頂点
\begin{align*}
y &= 2x^2-4x\\
&= 2(x^2-2x)\\
&= 2\left\{ (x-1)^2-1^2 \right\}\\
& = 2(x-1)^2-2\\
よって,&\\
& 頂点\ (1,\ -2)
\end{align*}

\begin{align*}
y &= 2x^2+4x-3\\
&= 2(x^2+2x)-3\\
&= 2\left\{(x+1)^2-1^2\right\}-3\\
&= 2(x+1)^2-2-3\\
&= 2(x+1)^2-5\\
よって,&\\
& 頂点\ (-1,\ -5)
\end{align*}
【準備】頂点の移動量を調べる
\begin{matrix}
& ( & 1 & , & -2 & ) & \\
\textcolor{red}{\phase{\footnotesize\ -1-1=\colorbox{mistyrose}{$-2$}}} & & \textcolor{red}{\dArr} & & \textcolor{blue}{\dArr} & & \textcolor{blue}{\phase{\footnotesize\ -5-(-2)=\colorbox{lightcyan}{$-3$}}} \\
& ( & -1 & , & -5 & ) &
\end{matrix}
解答作成!

放物線 y=2x^2-4x平行移動して放物線 y=2x^2+4x-3重ねるには,どのように移行移動すればよいか。

y=2x^2-4x を変形すると

y = 2(x-1)^2-2
y=2x^2+4x-3 を変形すると

y=2(x+1)^2-5

よって,頂点は点 (1,\ -2) から点 (-1,\ -5) に移動する。したがって,

x 軸方向に \colorbox{mistyrose}{$-2$}y 軸方向に \colorbox{lightcyan}{$-3$}だけ平行移動すればよい。

  • 20210829…初版公開。問題3。

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