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2次関数のグラフ(頂点・軸)の計算問題

平方完成して頂点の座標を求める

この単元のポイント

公式と考え方

2次関数 y=ax2+bx+cy=ax^2+bx+c は,平方完成して y=a(x−p)2+qy=a(x-p)^2+q の形にすると,頂点の座標 (p, q)(p,\ q) と軸 x=px=p が分かります。

  • aa でくくり,x2+baxx^2+\dfrac{b}{a}x の部分を (x+b2a)2−(b2a)2\left(x+\dfrac{b}{2a}\right)^2-\left(\dfrac{b}{2a}\right)^2 に直します。
  • y=a(x−p)2+qy=a(x-p)^2+q のグラフは,y=ax2y=ax^2 を xx 軸方向に pp,yy 軸方向に qq 平行移動したものです。
  • 頂点は (p, q)(p,\ q),軸は直線 x=px=p です。pp の符号に注意します。
例題と解き方

y=x2−4x+7y=x^2-4x+7 の頂点を求めなさい。

  1. 平方完成します。y=(x−2)2−4+7=(x−2)2+3y=(x-2)^2-4+7=(x-2)^2+3 です。
  2. 頂点は (2, 3)(2,\ 3) です。

y=2x2+8x+5y=2x^2+8x+5 の頂点を求めなさい。

  1. 22 でくくります。y=2(x2+4x)+5=2{(x+2)2−4}+5=2(x+2)2−3y=2(x^2+4x)+5=2\{(x+2)^2-4\}+5=2(x+2)^2-3 です。
  2. 頂点は (−2, −3)(-2,\ -3) です。
よくある間違い
  • (x−2)2(x-2)^2 の頂点の xx 座標を,−2-2 としてしまう。(x−p)2(x-p)^2 の頂点は x=px=p です。
  • aa でくくったあと,かっこの外に出した定数に aa をかけ忘れる。

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