Today's Topic 平方完成や一般形など、二次関数の様々な形と意味 楓 さて今回は二次関数でよく使う変形についてまとめるよ! そんなにたくさん変形の仕方ってあるの? 小春 楓 主に使うの3種類。問題を見て、知りたい情報に合わせて、適切な変形をして行こうね! こんなあなたへ 「問題を見て何をしていいかわからない」 「変形の仕方も変形する意味もわからない・・・。 」 この記事を読むと、この意味がわかる! 点\((2, -3)\)を頂点とし、点\((4, -7)\)を通るような放物線の方程式を求めよ。 二次関数\(y=\frac{1}{2}x^2-x+1\)の最大値、最小値があれば求めよ。 楓 答えは最後で紹介するよ! 二次関数の変形①:平方完成 平方完成の形にした二次関数からは、次のようなことがわかります。 グラフが描ける! 軸の方程式がわかる! 頂点の座標がわかる! 小春 つまりこの3つの情報が欲しいときに、平方完成をすればOKってことね! 例 $$y=x^2-5x+6 = \left(x-\frac{5}{2}\right)^2+\frac{9}{4}$$ 平方完成の方法については、こちらで詳しくまとめています。 【平方完成】中学数学から解説!公式の意味と変形の仕方→無理やり二乗を作ると、グラフの動きがわかる! 続きを見る 平方完成は、基本的には平行移動の仕方を知るための変形。 頂点が原点の放物線を基準に、どのようにズレたのか がわかります。 ただよく観察してみると、 頂点の座標は、原点から平行移動している 軸は\(x\)軸と垂直に交わり、頂点を通る直線のこと なので、おまけのような形で 頂点の座標と、軸の方程式を得られます。 二次関数の変形②:因数分解 因数分解の形にした二次関数からは、次のようなことがわかります。 \(x\)軸と交わるかどうか \(x\)軸との交点座標 小春 つまり\(x\)軸と交わるか、ということだけ知りたいときに使えばいいね! 二次関数 ~変域なんて楽勝！~ | 苦手な数学を簡単に☆. 例 $$y=x^2-5x+6 = (x-2)(x-3)$$ 因数分解形にすることで、\(y=0\)となるような\(x\)の値が瞬時に求められるようになります。 二次関数の変形③:一般形 一般形とは展開された形のこと。 この形を使うのは、基本的に 放物線とほかのグラフの交点を求める 3つの点が与えられ、それらを通る放物線の方程式を求める ときだけです。 実際に問題を見てみましょう。 例題 放物線\(y= \left(x-\frac{5}{2}\right)^2+\frac{9}{4}\)と直線\(y=x+1\)の交点座標を求めよ。 $$ \left(x-\frac{5}{2}\right)^2+\frac{9}{4} = x+1$$ を解けば良い。 左辺を 展開 して、 $$x^2-5x+6 = x+1$$ 整理すると、 $$x^2-6x+5=(x-1)(x-5)$$ よって、\(x=1, 5\)のとき放物線と直線は交わる。 \(x=1\)のとき、\(y=2\) \(x=5\)のとき、\(y=6\) よって交点は、\((1, 2), (5, 6)\) 小春 計算の時は、一般形の方が便利なんだね!
②は \( z = x^2 + y^2 \) です。) \( y = 0 \) を仮定します。 このときは、\( z = \sqrt{x^2} = \pm x \) なので、\( xz \) 平面上では直線を描いていますね。 この \( x^2 \) の部分が \( x^2 + y^2 \) となったのが(2)の式となります。。 つまり、\( z = \pm x \) を \( z \) 軸を中心に回転してできる立体となります(円錐になります)。 6.さいごに 今回は2変数関数についての基礎的な知識として2変数関数の定義域・値域、2変数関数の図示(というか想像)の仕方についてまとめました。 2変数関数の図示の方法は様々な方法があるので参考までにしてください。 *1: 書いていませんが \( \sqrt{9} = 3 \) です。
さらに,(D)が+で(B)が0だから,(A)のところは「増えて0になるのだから」それまでは−であったことになります. 右半分は,(L)が+で(H)が0だから,(I)のところは「0から増えるのだから」そこからは+になります. さらに,(I)が+で(E)が0だから,(F)のところは「0から増えるのだから」そこからは+になります. 二次関数 変域 不等号. 結局,(A)が−, (C)は+となって, は極小値であることが分かります. 例えば f(x)=x 4 のとき, f'(x)=4x 3, f"(x)=12x 2, f (3) (x)=24x, f (4) (x)=24 だから, f'(0)=0, f"(0)=0, f (3) (0)=0, f (4) (0)>0 となり, f(0)=0 は極小値になります. (*) 以上の議論を振り返ってみると,右半分の符号は f (n) (0) の符号に一致していることが分かります.0から増える(逆の場合は減る)だけだから. 左半分は,「増えて0になる」「減って0になる」が交代するので,+と−が交互に登場することが分かります. 以上の結果をまとめると, f'(a)=0, f"(a)=0, f (3) (a)=0, …, f (2n−1) (a)=0, f (2n) (a)>0 のとき, f(a) は極小値 f'(a)=0, f"(a)=0, f (3) (a)=0, …, f (2n) (a)=0, f (2n+1) (a)>0 のとき, f(a) は極値ではないと言えます. (**) f'(a)=0, f"(a)=0, f (3) (a)=0, …, f (2n−1) (a)=0, f (2n) (a)<0 のとき等の場合については,以上の議論と符号が逆になります.
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大東建託パートナーズ 山形営業所 郵便番号 990-0023 住所 山形県山形市松波1丁目14-8 ブラウザで地図を見る Google mapで見る ご入居者様専用ダイヤル(固定電話から) 0120-0365-12 ご入居者様専用ダイヤル(携帯電話・スマートフォンから) 0570-0365-12 代表FAX番号 023-622-1761 管理地区 山形市・米沢市・寒河江市・上山市・村山市・長井市・天童市・東根市・尾花沢市・南陽市・東村山郡山辺町・東村山郡中山町・西村山郡河北町・東置賜郡高畠町 サービス ご入居中のご相談
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