東大塾長の山田です。 このページでは、 「2次関数のグラフの書き方(頂点・軸の求め方)と、平行移動の問題の解き方」 をわかりやすく解説します 。 具体的に例題を解きながらやってみせますので、解き方がしっかりとイメージできるようになるはずです。 2次関数の式変形や平行移動は、関数の基礎・基本となり、非常に重要です。 このページを最後まで読んで、2次関数の基礎をマスターしてください! 1. 2次関数とは 最初に、簡単に2次関数とは何か?について解説をします。 \( x \) の2 次式で表される関数を、 \( x \) の 2 次関数 といいます 。 一般に、次の式で表されます。 \( \large{ y=ax^2+bx+c} \) (\( a, b, c \ は定数,a \neq 0 \)) 例えば、次のような関数が2次関数です。 2. 数学Ⅰ（２次関数）：平行移動（基本） | オンライン無料塾「ターンナップ」. 2次関数 \( y=ax^2+bx+c \) のグラフ それでは、2次関数 \( \displaystyle y=ax^2+bx+c \) のグラフの書き方について、順を追って解説していきます。 2.
2次関数の平行移動 《解説》 2つの2次関数のグラフは, x 2 の係数 a が一致すれば同じ形で,平行移動によって重なります. 移動の仕方は,頂点を比較すると分かります. 【例1】 2次関数 y= 2 x 2 …(A) のグラフの頂点の座標は (0, 0) です.同様に,2次関数 y= 2 (x- 1) 2 + 5 …(B) のグラフの頂点の座標は (1, 5) です. (0, 0)から(1, 5)へは,x軸方向に 1,y軸方向に5 だけ平行移動すれば重なる. 【例2】 y= 2 (x- 3) 2 + 4 …(A) のグラフの頂点の座標は (3, 4) です.同様に,2次関数 (3, 4)から(1, 5)へは,x軸方向に -2,y軸方向に1 だけ平行移動すればよいので,(A)を(B)に重ねるには,x軸方向に -2,y軸方向に1 だけ平行移動します.
2 \( y=ax^2+bx+c \) のグラフの軸と頂点の公式 \( y=ax^2+bx+c \)のグラフは、\( y=ax^2 \) のグラフを平行移動した放物線で、 頂点:\( \displaystyle \left(-\frac{b}{2a}, \ \frac{-b^2+4ac}{4a} \right) \) 軸:\( \displaystyle x=-\frac{b}{2a} \) 2. 3 \( y=ax^2+bx+c \) のグラフの軸・頂点の解説 \( y=ax^2+bx+c \) のグラフの軸と頂点の公式が成り立つ理由を説明します。 \( y=ax^2+bx+c \)を 平方完成 します。 よって、\( y=ax^2+bx+c \) のグラフは、\( y=ax^2 \)のグラフを \( x \) 軸方向に \( \displaystyle -\frac{b}{2a} \),\( y \) 軸方向に \( \displaystyle \frac{-b^2+4ac}{4a} \) だけ平行移動したグラフとなります。 したがって、\( y=ax^2+bx+c \) のグラフは、 頂点 :\( \displaystyle \left(-\frac{b}{2a}, \ \frac{-b^2+4ac}{4a} \right) \) 軸 :\( \displaystyle x=-\frac{b}{2a} \) 次からは、具体的に問題をやっていきます。 3. 2次関数のグラフをかく問題 \( y=2x^2-8x+5 \)を平方完成して、頂点を求めます。 4. 2次関数のグラフの平行移動の問題 次は平行移動の問題です。 平行移動の問題の解き方は2パターンあるので、どちらも解説します。 4. 1 2次関数の平行移動の解き方:パターン① 解法パターン① は、 頂点を求めてから平行移動をして、式を求める方法 です。 まずは平方完成をして、頂点を求めます。 4. 3分で誰でもわかる！平行移動の公式とやり方を見やすい図で解説します！｜高校生向け受験応援メディア「受験のミカタ」. 2 2次関数の平行移動の解き方:パターン② 放物線 \( y=ax^2+bx+c \) を \( x \) 軸方向に \( p \)、\( y \) 軸方向に \( q \) だけ平行移動した放物線の方程式は \( \displaystyle y-q = a(x-p)^2+(x-p)x+c \) つまり、 「 \( x \) 」を「\( x-p \) 」に、「\( y \) 」を「\( y-q \) 」におき換えれば、平行移動後の式を得られます 。 これでやってみましょう!
数学における グラフの平行移動の公式とやり方について、早稲田大学に通う筆者が解説 します。 数学が苦手な人でもグラフの平行移動の公式・やり方が理解できるように丁寧に解説します。 スマホでも見やすいイラストを使いながら平行移動について解説 していきます! 最後には平行移動に関する練習問題も用意した充実の内容です。 ぜひ最後まで読んで、平行移動の公式とやり方をマスターしましょう! 1:グラフの平行移動の公式とやり方 まずはグラフの平行移動の公式(やり方)を覚えましょう! 公式を覚えていれば、どんなグラフでも簡単に平行移動後のグラフを求められます。 ● y=f(x)のグラフをx軸方向にp、y軸方向にqだけ平行移動したグラフは、y=f(x-p)+qとなる。 以上が平行移動の公式です。この公式は一次関数でも二次関数でも三次関数でも使えます。 非常に重要なので、 必ず暗記しましょう! ※一次関数を学習したい人は、 一次関数について解説した記事 をご覧ください。 ※二次関数を学習したい人は、 二次関数について解説した記事 をご覧ください。 では、以上の公式を使って例題を解いてみます。 例題 y=3xのグラフをx軸方向に5、y軸方向に3だけ平行移動したグラフの方程式を求めよ。 解答&解説 先ほどの公式に習って解いていきます。 元のグラフはy=3xです。 x軸方向に5だけ平行移動するので、 y=3xのxを(x-5)に置き換えます。 そして、 最後にy軸の平行移動分(今回は3)を足します。 つまり、 y =3(x-5)+3 = 3x-12・・・(答) となります。 グラフにすると以下のような感じです。 以上が平行移動の公式になります。この公式は必ず覚えておきましょう! 2:なぜ平行移動の公式が成り立つの? 本章では、平行移動の公式の証明を行います。 例えば、y=f(x)という関数があるとします。 この関数をx軸方向にp、y軸方向にqだけ平行移動させて、新たなグラフができたとします。 この時、平行移動前のグラフ上の点A(x、y)がグラフを平行移動した結果、点B(X、Y)になったとしましょう。 すると、 X = x + p Y = y + q が成り立つはずですよね? 以上の式を変形して、 x = X – p y = Y – q が得られます。これをy=f(x)に代入して、 Y – q = f(X – p)が得られるので、 Y = f(X – p) + q となり、平行移動の公式の証明ができました。 なんだか不思議な感じがするかもしれません。。以上の証明は特に覚える必要はありません。 しかし、 平行移動の公式は必ず覚えておきましょう!
3:平行移動の練習問題 最後に、平行移動前の練習問題をいくつか解いてみましょう! もちろん丁寧な解答&解説付きです。 練習問題1 y=6xをx軸方向に8、y軸方向に-10だけ平行移動させたグラフの方程式を求めよ。 xを(x-8)に置き換えて、最後に-10を足しましょう! = 6(x-8)+(-10) = 6x-48-10 = 6x-58・・・(答) 練習問題2 y=x 2 +4x+9をx軸方向に-3、y軸方向に5だけ平行移動させたグラフの方程式を求めよ。 xを{x-(-3)}に置き換えて、最後に5を足せば良いですね。 求める平行移動後のグラフの方程式は = (x+3) 2 +4(x+3)+9+5 = x 2 +6x+9+4x+12+9+5 = x 2 +10x+35・・・(答) 練習問題3 y=-6x 2 -4xをx軸方向に9、y軸方向に-3だけ平行移動したグラフの方程式を求めよ。 もう平行移動のやり方は慣れましたか? xを(x-9)に置き換えて、最後に-3を足せば良いですね。 = -6(x-9) 2 -4(x-9)-3 = -6(x 2 -18x+81)-4x+36-3 = -6x 2 +104x-453・・・(答) まとめ いかがでしたか? 平行移動の公式とやり方の解説は以上です。 グラフの平行移動は数学の基本の1つです。必ず公式を暗記しておきましょう!! アンケートにご協力ください!【外部検定利用入試に関するアンケート】 ※アンケート実施期間:2021年1月13日~ 受験のミカタでは、読者の皆様により有益な情報を届けるため、中高生の学習事情についてのアンケート調査を行っています。今回はアンケートに答えてくれた方から 10名様に500円分の図書カードをプレゼント いたします。 受験生の勉強に役立つLINEスタンプ発売中! 最新情報を受け取ろう! 受験のミカタから最新の受験情報を配信中! この記事の執筆者 ニックネーム:やっすん 早稲田大学商学部4年 得意科目:数学
今回解説する問題は、数学Ⅰの二次関数の単元からです。 問題 放物線\(y=x^2+2x+4\)をどのように平行移動すると、放物線\(y=x^2-6x+3\)に重なるか。 今回の内容は動画でも解説しています! サクッと理解したい方はこちらをどうぞ('◇')ゞ 問題を解くためのポイント! \(x^2\)の係数が等しい放物線は、グラフの形が全く同じということがわかります。 グラフの位置が違うだけですね。 だから \(y=2x^2+x+3\)と\(y=2x^2+100x-4000\) こんな見た目が全然違いそうな放物線であっても \(x^2\)の係数が等しいので、平行移動すれば それぞれのグラフを重ねることができます。 それでは、どれくらい平行移動すれば それぞれの放物線を重ねることができるのか。 それは それぞれの放物線の頂点を見比べることで調べることができます。 例えば 頂点が\((2, 4)\)と\((4, -1)\)であれば \(x\)軸方向に2、\(y\)軸方向に-5だけ平行移動すれば重ねることができるということが読み取れます。 どのように平行移動すれば?問題のポイント それぞれの頂点を求める 頂点の移動を調べる 問題解説! それでは、先ほどの問題を解いてみましょう。 問題 放物線\(y=x^2+2x+4\)をどのように平行移動すると、放物線\(y=x^2-6x+3\)に重なるか。 まずは、それぞれの放物線の頂点を求めてやりましょう。 $$y=x^2+2x+4$$ $$=(x+1)^2-1+4$$ $$=(x+1)^2+3$$ 頂点\((-1, 3)\) $$y=x^2-6x+3$$ $$=(x-3)^2-9+3$$ $$=(x-3)^2-6$$ 頂点\((3, -6)\) 頂点が求まったら、移動を調べていきます。 頂点\((-1, 3)\)を移動して、頂点\((3, -6)\)に重ねるためには $$3-(-1)=4$$ $$-6-3=-9$$ よって \(x\)軸方向に4、\(y\)軸方向に-9だけ平行移動すれば重ねることができます。 頂点を比べて、移動を調べるときに (移動後)ー(移動前) このように計算してくださいね。 そうじゃないと逆に移動しちゃうことになるから(^^; それでは、演習問題で理解を深めていきましょう! 演習問題で理解を深める!
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