y=ax²+bx+cを平方完成して、軸(頂点のx座標でもある)はx=-b/2a
頂点のy座標は-(b²-4ac)/4a
(2)与えられたグラフを見ると、軸の位置が負である。すなわち軸<0すなわち-b/2a<0
(1)より、a<0であるから、-b/2a<0
-b>0 ←両辺に2aをかけた。すなわち負の数をかけたから不等号の向きが変わる
b<0 ←-1すなわち負の数で割ったので不等号の向きが変わる
(4)b²-4acは、与えられたグラフの頂点のy座標に入っているから、与えられたグラフの頂点のy座標に着目する。
与えられたグラフの頂点のy座標はグラフより正だから、-(b²-4ac)/4a>0
(1)よりa<0であるから -(b²-4ac)/4a>0
-(b²-4ac)<0 ←両辺に4aをかけた。すなわち負の数をかけたから不等号の向きが変わる
(b²-4ac)>0 ←-1すなわち負の数で割ったので不等号の向きが変わる
(4)の別解
b²-4acは判別式Dの公式ですよね。グラフより、与えられた関数は異なる解を2つ持っているから、
D>0すなわちb²-4ac>0
分からなければ質問してください