気になるところをタップして確認しましょう。
x 軸上のすべての点の座標は,y 座標が 0 である。
例えば,2次関数 y=ax^2+bx+c のグラフが x 軸と共有点をもつとき,共有点の x 座標は,y=0 となる x の値,すなわち2次方程式 ax^2+bx+c=0 の実数解である。
x 軸との共有点 ⇒ y=0 を代入!
何度も解いて体で覚えましょう!
次の2次関数のグラフと x 軸の共有点の座標を求めよ。また,グラフが x 軸に接するものはどれか。
【解答】
このグラフと x 軸の共有点の x 座標は
y=0 を代入して
\begin{align*} & \color{red}\scriptsize 左右入れ替えて\\ x^2-4x-5 &= 0\\ (x+1)(x-5) &= 0\\ x &= -1,\ 5\\ & \color{red}\scriptsize 小さい順がオススメ\\ \end{align*}
よって,共有点の座標は
(-1,\ 0),\ (5,\ 0)
実数解が2個 ⇒ 「異なる2点を共有」
【解答】
このグラフと x 軸の共有点の x 座標は
y=0 を代入して
\begin{align*} & \color{red}\scriptsize 左右入れ替えて\\ x^2-4x+4 &= 0\\ \colorbox{mistyrose}{$x$}^2-2 \cdot \colorbox{mistyrose}{$x$} \cdot \colorbox{lightcyan}{$2$} + \colorbox{lightcyan}{$2$}^2 &= 0\\ (\colorbox{mistyrose}{$x$}-\colorbox{lightcyan}{$2$})^2 &= 0\\ x &= 2 \end{align*}
よって,共有点の座標は
(2,\ 0)
2次関数のグラフと x 軸の共有点がただ1つだから,グラフは x 軸に接する。
実数解が1個 ⇒ 「1点だけ共有」「接する」
【解答】
このグラフと x 軸の共有点の x 座標は
y=0 を代入して
\begin{align*} & \color{red}\scriptsize 左右入れ替えて\\ x^2-4x+5 &= 0\\ \color{red}\scriptsize 因数分解できないから & \color{red}\scriptsize ⇒ 解の公式\\ x &= \dfrac{8\pm\sqrt{16-4 \cdot 5}}{2}\\ x &= \dfrac{8\pm\sqrt{16-20}}{2}\\ x &= \dfrac{8\pm\sqrt{\colorbox{red}{\color{white}$-4$}}}{2}\\ & \color{red}\scriptsize ルート内がマイナス⇒実数解はない! \end{align*}
よって,y=x^2-4x+5 のグラフは x 軸と共有点をもたない。
実数解が0個 ⇒ 「共有する点なし」
次の2次関数のグラフと x 軸の共有点の座標を求めよ。また,グラフが x 軸に接するものはどれか。
【解答】
このグラフと x 軸の共有点の x 座標は
y=0 を代入して
\begin{align*} & \color{red}\scriptsize 左右入れ替えて\\ x^2-x-6 &= 0\\ (x+2)(x-3) &= 0\\ x &= -2,\ 3\\ & \color{red}\scriptsize 小さい順がオススメ\\ \end{align*}
よって,共有点の座標は
(-2,\ 0),\ (3,\ 0)
実数解が2個 ⇒ 「異なる2点を共有」
【解答】
このグラフと x 軸の共有点の x 座標は
y=0 を代入して
\begin{align*} 0 &= -x^2+3x-1\\ & \color{red}\scriptsize ↙右辺から左辺に移項\\ x^2-3x+1 &= 0\\ \color{red}\scriptsize 因数分解できないから & \color{red}\scriptsize ⇒ 解の公式\\ x &= \dfrac{3\pm\sqrt{9-4 \cdot 1}}{2}\\ &= \dfrac{3\pm\sqrt{5}}{2} \end{align*}
よって,共有点の座標は
\left(\dfrac{3-\sqrt{5}}{2},\ 0\right),\ \left(\dfrac{3+\sqrt{5}}{2},\ 0\right)
実数解が2個 ⇒ 「異なる2点を共有」
【解答】
このグラフと x 軸の共有点の x 座標は
y=0 を代入して
\begin{align*} & \color{red}\scriptsize 左右入れ替えて\\ 2x^2+4x+2 &= 0\\ \color{red}\scriptsize 両辺を2で割る &\\ x^2+2x+1 &= 0\\ \colorbox{mistyrose}{$x$}^2+2 \cdot \colorbox{mistyrose}{$x$} \cdot \colorbox{lightcyan}{$1$} + \colorbox{lightcyan}{$1$}^2 &= 0\\ (\colorbox{mistyrose}{$x$}+\colorbox{lightcyan}{$1$})^2 &= 0\\ x &= -1 \end{align*}
よって,共有点の座標は
(-1,\ 0)
2次関数のグラフと x 軸の共有点がただ1つだから,グラフは x 軸に接する。
実数解が1個 ⇒ 「1点だけ共有」「接する」
【解答】
このグラフと x 軸の共有点の x 座標は
y=0 を代入して
\begin{align*} & \color{red}\scriptsize 左右入れ替えて\\ 2x^2-5x-3 &= 0\\ (2x+1)(x-3) &= 0\\ x &= -\dfrac12,\ 3\\ & \color{red}\scriptsize 小さい順がオススメ\\ \end{align*}
よって,共有点の座標は
\left(-\dfrac12,\ 0\right),\ (3,\ 0)
実数解が2個 ⇒ 「異なる2点を共有」
次の2次関数のグラフと x 軸との共有点の座標を求めよ。
【解答】 x軸との共有点⇒y=0
2次関数 \colorbox{oldlace}{$y=$}x^2-8x+11 のグラフと x 軸の共有点の x座標は,
\newcommand\colUL[2]{\textcolor{#1}{\underline{\color{black}#2}}} \newcommand\colMM[2]{\textcolor{#1}{\scriptsize\bf #2}} \newcommand\colBX[2]{\colorbox{#1}{#2}} \begin{align*} \colBX{palegreen}{$1$} x^2\colBX{thistle}{$-8$}x\,\colBX{lightcyan}{$+11$} & \colBX{oldlace}{$= 0$} \end{align*}
これを解いて
\newcommand\colUL[2]{\textcolor{#1}{\underline{\color{black}#2}}} \newcommand\colMM[2]{\textcolor{#1}{\scriptsize\bf #2}} \newcommand\colBX[2]{\colorbox{#1}{#2}} \begin{align*} & \ \colMM{purple}{真ん中2乗 \Darr} \colMM{green}{\Darr 先頭} \times \colMM{deepskyblue}{最後}\\ x &= \dfrac{\colBX{thistle}{$8$} \pm \sqrt{\colBX{thistle}{$64$}-4 \cdot \colBX{lightcyan}{11}}}{\colBX{palegreen}{$2$}}\\ & \colMM{green}{ \Uarr 先頭2倍}\\ &= \dfrac{8 \pm \sqrt{64-44}}{2}\\ \\ &= \dfrac{8 \pm \sqrt{20}}{2}\\ \\ &= \dfrac{8 \pm \sqrt{4 \cdot 5}}{2}\\ \\ &= \dfrac{8 \pm 2\sqrt{5}}{2}\\ \\ &= \dfrac{2(4 \pm \sqrt{5})}{2} = 4 \pm \sqrt{5} \end{align*}
よって,共有点の座標は y=0 だから
(4+\sqrt{5},\ 0) (4-\sqrt{5},\ 0)
【解答】 x軸との共有点⇒y=0
2次関数 \colorbox{oldlace}{$y=$}2x^2+4x-5 のグラフと x 軸の共有点の x座標は,
\newcommand\colUL[2]{\textcolor{#1}{\underline{\color{black}#2}}} \newcommand\colMM[2]{\textcolor{#1}{\scriptsize\bf #2}} \newcommand\colBX[2]{\colorbox{#1}{#2}} \begin{align*} \colBX{palegreen}{$2$} x^2\colBX{thistle}{$+4$}x\,\colBX{lightcyan}{$-5$} & \colBX{oldlace}{$= 0$} \end{align*}
これを解いて
\newcommand\colUL[2]{\textcolor{#1}{\underline{\color{black}#2}}} \newcommand\colMM[2]{\textcolor{#1}{\scriptsize\bf #2}} \newcommand\colBX[2]{\colorbox{#1}{#2}} \begin{align*} & \ \colMM{purple}{真ん中2乗 \Darr} \colMM{green}{\Darr 先頭} \times \colMM{deepskyblue}{最後}\\ x &= \dfrac{\colBX{thistle}{$-4$} \pm \sqrt{\colBX{thistle}{$16$}-4 \cdot \colBX{lightcyan}{$(-10)$}}}{\colBX{palegreen}{$4$}}\\ & \colMM{green}{ \Uarr 先頭2倍}\\ &= \dfrac{-4 \pm \sqrt{16+40}}{4}\\ \\ &= \dfrac{-4 \pm \sqrt{56}}{4}\\ \\ &= \dfrac{-4 \pm \sqrt{4 \cdot 14}}{4}\\ \\ &= \dfrac{-4 \pm 2\sqrt{14}}{4}\\ \\ &= \dfrac{2(-2 \pm \sqrt{14})}{4} = \dfrac{-2 \pm \sqrt{14}}{2} \end{align*}
よって,共有点の座標は y=0 だから
\left(\dfrac{-2 - \sqrt{14}}{2},\ 0\right), \left(\dfrac{-2 + \sqrt{14}}{2},\ 0\right)
- 20210921…初版公開。問題数7。