数学
高校生
解決済み

7
①サが③になる理由が分かりません。1枚めの写真の右下にグラフを書いたのですが、どうやったら2次関数で表せるのですか?

②シスセソが分かりません。解説を読むとy=e(x-p)の2乗とあるのですが、この式に➕qをしなくて良い理由が知りたいです。y=e(x-p)の2乗➕qだと思うのですが、違うのですか?

どなたかすみませんがよろしくお願いします🙇‍♀️

太郎さんと花子さんは,先生から出された次の問題について考えている。 問題 座標平面上に5点A(1,6), B(2.7), C(-2,-9), D(-4,-9), E (-7, 21) がある。 (i) 2次関数y=f(x) のグラフが、 3点 A, B, C を通る。 f(x) を求めよ。 (i) 2次関数y=g(x) のグラフが, 3点C, D, E を通る。 g(x) を求めよ。 先生: 2次関数のグラフの特徴をいかして, 2次関数の置き方を工夫できましたね。2次関数は, グラフが通る3点が与えられればただ一つに定まりますが、通る点から2次関数の置き方を 工夫すると、面倒な計算を避けることができますね。 では、次の問題を考えてみてください。 太郎: f(x) は2次関数だとわかっているから、f(x)=ax+bx+c とおいて計算すれば, a, b,c の値を求めることができそうだね。 3a+b=1 花子: f(x) は2次関数だから,ア という条件が必要だよ。 -730-36--15 太郎: そうだったね。 3点を通る条件が順に 49:16 ic=-a-h+g+b+c= 46-29-0-6=7, Bath=1 4-4 C-6-1774-6 a+ エンb+c=70-21-6-1+5=-930-392-15 3a+4=1 805-3 =(-4546 カン6+c=-9 a:-1 だから、この連立方程式を解くと, α = [キク h コクと求まるね。 でも, (ii)で同じことをしようとすると, 計算が面倒だね。 花子 2次関数のグラフの対称性を使うともう少しうまくできそうだね。 太郎: たしかに, 2点C, Dのy座標が等しいということから も大きいものは,頂点の座標が セ 先生: よくできました。 問題 2次関数のグラフがx軸に接し、2点 (1,1) (3,4)を通るとき、この2次関数を求めよ。 先生: この問題は、接する点の座標がわかっていないから、2次関数はただ一つに定まるかどうか わかりません。これまでの2人の学習をいかして、 2次関数の置き方を工夫して考えてみま しょう。 花子:できました。このような2次関数は2つあり、このうち、グラフの頂点のx座標が最 ス 51 ソリとなりますね。 (2) g(x)= サ ~に当てはまる数を求めよ。 とすることができるね。 花子: g(x)= サ とした方が, (i) と同じようにするよりも計算が楽にできそうだね。 (1)イ~ コに当てはまる数を求めよ。 ア の解答群 ⑩ a=1 ① a=-2 2 a=0 ③ a > 0 ④ a<0 の解答群 ⑩ d(x-3)2-9 ① d(x-3)2 +g ② d(x+3)2-9 ③ d(x+3)+q E. 21 -4 -2 0 C -9 -18- f(x)=ax2+bx+c sayaoc = 1 (qa+3+C=4 <<-19-> (配点 15) <公式・解法集 13
7 2次関数の決定 太郎さんと花子さんは、先生から出された次の問題について考えている。 問題 座標平面上に5点 A (1, 6), B(2,7), C(-2,-9), D(-4,-9), E(-7,21) がある。 (i) 2次関数y=f(x)のグラフが, 3点 A, B, Cを通る。 f(x) を求めよ。 (日) 2次関数y=g(x) のグラフが, 3点C, D, E を通る。 g(x) を求めよ。 こう解く! の判 実数 数解 太郎: f(x)は2次関数だとわかっているから,f(x)=ax2+bx+c とおいて計算すれば,a,b,c の値を求めることができそうだね。 (中略) でも, (i)で同じことをしようとすると, 計算が面倒だね。 花子 2次関数のグラブの対称性を使うともう少しうまくできそうだね。 太郎 たしかに, 2点C, Dのy座標が等しいということから とすることができるね。 花子 g(x)サ とした方が, (i)と同じようにするよりも計算が楽にできそうだね。 (1)~コに当てはまる数を求めよ。 | の解答群 STEP グラフの対称性を利用しよう 1 2次関数のグラフは y軸に平行 なグラフの軸に関して対称で ある。 2次関数のグラフが2点 C, D を通ることから, グラフ の軸の方程式がわかる。 ⑩ a=1 ① a=-2 2 a=0 3 a>0 4 a<0 ない | の解答群 ⑩ d(x-3)2-9 ① d(x-3)+q ② d(x+3)2-9 ③d(x+3)+q 2+2 先生: 2次関数のグラフの特徴をいかして 2次関数の置き方を工夫できましたね。 2次関数は、 グラフが通る3点が与えられればただ一つに定まりますが, 通る点から2次関数の置き方を 工夫すると、面倒な計算を避けることができますね。 では、次の問題を考えてみてください。 問題 2次関数のグラフが,x軸に接し, 2点 (1,1) (3,4)を通るとき,この2次関数を求めよ。 先生この問題は,接する点の座標がわかっていないから 2次関数はただ一つに定まるかどうか わかりません。これまでの2人の学習をいかして、2次関数の置き方を工夫して考えてみま しょう。 花子: できました。 このような2次関数はシつあり、このうち、グラフの頂点のx座標が最 も大きいものは、頂点の座標が ソとなりますね。 STEP X軸に接する条件を座標て そう 2 x軸に接することから、接 座標は0であることを読 る。 また、 接点のx座標 明であるため、文字定数 し 2次関数の置き方を工 る。 先生: よくできました。 (2)シソに当てはまる数を求めよ。 解 答 (1)(i)について, f(x)=ax2+bx+c は2次関数であるから, 2次の係数 は0ではないから a +0 (2) また, y=f(x), すなわち y=ax+bx+c のグラフが3点A(1,6), B (2,7), C(-2, 9) を通る条件はA [a+b+c=6 4a+2b+c=7 .......① ……② la_2b+c=-9... ③ ② ① より 3a+b=1... ④ 11 A y=f(x)のグラフが点( 通る =f(p)
③① より 3a-36-15 a-b=-5 ...... ⑤ ya(XP)2 ④ ⑤より (-1.0) Go a=11,6=41(a≠0 を満たす。) コ ①より c = 3 上に凸か下に凸かわからん 1 次に, (ii)について,y=g(x)のグラフは、2点C(-2,-9), D(-4,-9) を通り、この2点のy座標が等しいことから,y=g(x)のグラフの軸 は直線 x=-3である。 (Call-p)² B Point グラフの対称性より,軸は B したがって,g(x)=d(x+3)24g(③) とおける。 (2)x軸に接し、2点 (1,1) (34)を通るグラフを表す 2次関数を考える。 グラフの頂点がx軸上にあることから y=e(x-p) (e=0) Point とおける2点 (1,1) (34) を通る条件は [1=e(1-p)2 ......⑥ 14=e(3-p)⑦ ⑥ ×4 と ⑦より 4e (1-p) e (3-p) 2 e0より 4(1-p)=(3-p) 2 3p2-2p-5=0 (3-5)(p+1)=0 p=35, -1 CDの中点を通る。 (補足) x=-4 x=-2 x=-3 (ii)について (水のつづき) d≠0 であり,y=g(x)の が2点C(-2,-9), E(− を通る条件は [d+g=-9 16d+g=21 これを解いて d=2, g= ( d = 0 を満たす。) よって g(x)=2(x+3)2-11 ⑥より,p= 53 のとき,e= 9-4 y p=1のとき,e= e=1 14 したがって、求める2次関数は 9 52 3 y=1/(x-1) または y= =(x+1)2 (1, 1)- の2つあり、それぞれのグラフの頂点の座」 2 標は (1,0),(-1, 0)であるから,頂点の x座標が最も大きいものは 0 である。 セタ (3,4) x = 2x2+12x+7

回答

✨ ベストアンサー ✨

解答に記載されているとおりなんですが、少し補足をしてコメントします

➀2次関数は軸に対して左右対称であるから、
2次関数:y=a(x-b)²+cと表したとき、
軸はx=b、頂点は(b,c)
C(-2,-9)とD(-4,-9)を通る2次関数は、左右対称を考えるとx=-2とx=-4の中央に軸がある
x=(-2+(-4))/2=-3が軸であることがわかるので、y=a(x+3)²+c の形になる

➁2次関数y=a(x-b)²+cがx軸に接していることは、頂点(b,c)のy座標は0になる
c=0であることがわかり、y=a(x-b)² の形になる
(1,1),(3,4)を通るので、1=a(1-b)²、4=a(3-b)²を解くと、
(a,b)=(1/2、-1)、(9/4、5/3)・・・頂点のx座標b=5/3の方が大きい
(a,b)=(9/4、5/3)
ーーーーー
2次関数の軸・頂点の理解度テストかな?
2次関数y=a(x-b)²+cのグラフの特徴は、しっかり覚えましょう
教科書、参考書の重要ポイントで記載があると思いますよ

ゆる

教えてくださりありがとうございました🙇‍♀️

2次関数y=a(x-b)²+cがx軸に接していることは、頂点(b,c)のy座標は0になる
の部分が納得できたようでできてない気がしてて、x軸に接するというのは下の写真(指で書いたため汚くてすみません)でいう赤の部分だと思うのですが、そのあとの頂点が(b.c)のy座標が0なのは黄色のところだと思うのですが、因果関係?がわからずどうしてこの2つが繋がるのかがわからずもう少し詳しく教えていただきたいです。
すみませんがよろしくお願いします🙇‍♀️

GDO

添付された画像の場合「交わる」といい、「接する」とは言わないです
「接する」は、交点において2つの線の傾きが同じ場合を言います(添付された画像ではc=0のときで、頂点がx軸にある場合)

参考
2次関数の場合、x軸との共有点が、
・1点のとき、x軸と1点で接する
・2点のとき、x軸と2点で交わる
という表現になります。

GDO

表現訂正します
×「接する」は、交点において2つの線の傾きが同じ場合

○「接する」は、2つの線の共有点の傾きが同じ場合

「交点」と「交わる」は同じ意味になるので、正しくないため訂正ました。

ゆる

下の写真の理解であってますか?
あと本当に私の理解力がなく申し訳ないのですが

2つの線の共有点の傾きが同じ場合のいみがわからないので教えていただきたいです🙇‍♀️

ゆる

ので教えていただきたいです。共有点の傾きとはどこを指すのですか?接線と勘違いしててごちゃごちゃになってて的外れなこと言ってたらすみません。

GDO

線と線がぶつかっているとき、ぶつかった点は「交わっている」か「接している」のどちらかです
ぶつかっている点の傾きが同じ場合を「接している」といいます。

たいていは、ぶつかった点で線が突き抜けていたら「交わっている」となりますが、”数学”では傾きが同じ場合は「接している」と言います(添付画像の3次関数)
微分を学習すると、3次関数以上での「接する」が出てきます
ーーーーー
「交わる」「接する」の言葉の意味を調べてみると理解が進むと思います。
ただし、数学の「接する」は”傾きが同じ”の条件が必要です。

ゆる

教えてくださりありがとうございました🙇‍♀️
わざわざ紙に書いてくださりありがとうございました🙇‍♀️納得できました!!数学の「接する」は”傾きが同じ”しっかり覚えときます!

GDO

「下の写真の理解であってますか?」の件
あってます!!

ゆる

ありがとうございます😊

GDO

以下のように考えると整理できると思いました。
・線がぶつかっている点を「交わっている(交点)」という。
 ただし、交点の傾きが同じときは、特に「接している(接点)」という。
ーーーーー
上記の整理を考えて、いままでの画像を(他の図形問題等も)確認すると、うまくいきますよ
(図形問題では、接点を交点ということがあるので、上記のように整理しました)

GDO

数学の関数では、交点と接点を分けて使いたいので、両方を同時に指したい(どっちか分からない)場合は「共有点」という表現を使います(接しているときは交点と言わないようにしているためですが、意地悪問題では接点も交点と書いているかもしれません)

「接点」の意味は、どんなときでも定義は変わりません。
(「交点」は接点の意味を含む場合があります)

いろいろコメントして、混乱させてしまったら、ごめんなさい。

ゆる

教えてくださりありがとうございました🙇‍♀️
理解捗りました!!図を見ながら読むとめっちゃ納得できました✨交点と接点について、そして交点には接点の意味が含まれてること覚えときます!!また、わからないときは共有点と言うのですね!!しっかり使い分けてるようにしときます!!
本当にありがとうございました😊

GDO

よかったです
わかってもらえて、私がスッキリしました〜!!
ありがとう

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