2次関数の決定|最大・最小

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最大・最小の条件を利用した2次関数の決定 数学Ⅰ

『2次関数の決定』とは

2次関数の軸や頂点や通る点が与えられているとき,その2次関数を求める
という問題のことです!

『2次関数の決定』の問題を解くには,2次関数の『基本形』と『一般形』と『因数分解形』を使い分ける必要があります!
この投稿では,最大・最小に関する条件が与えれている場合の『2次関数の決定』に関する問題を解説しました!

問題

問題
$x=2$ のとき最大値 $3$ をとり,そのグラフが $(1,2)$ を通る2次関数を求めよ。

 

答えを見る

2次関数の表し方

2次関数の表し方
① $y=ax^2+bx+c$  【一般形】
② $y=a(x-p)^2+q$  【基本形】 軸・頂点がわかる式
③ $y=a(x-\alpha)(x-\beta)$ 【因数分解形】 $x$ 軸との共有点がわかる式

基本形 $y=a(x-p)^2+q$

基本形のポイント
軸や頂点が条件として与えられている場合は,基本形 $y=a(x-p)^2+q$ を用いる

一般形 $y=ax^2+bx+c$

一般形のポイント
通る3点が与えられている場合は,一般形 $y=ax^2+bx+c$ を用いる

 

↓↓【基本形】と【一般形】の解説はこれ↓↓

2次関数の決定|基本形と一般形
『2次関数の決定』とは 2次関数の軸や頂点や通る点が与えられているとき, その2次関数を求めるという問題のことです! 『2次関数の決定』の問題を解くには 2次関数の『基本形』と『一般形』を使い分ける必要があります! この投稿を見れば,『2次関数の決定』の問題は完璧!

因数分解形 $y=a(x-\alpha)(x-\beta)$

因数分解形のポイント
$x$ 軸との共有点が与えられている場合は,因数分解形 $y=a(x-\alpha)(x-\beta)$ を用いる

 

↓↓【因数分解形】の解説はこれ↓↓

2次関数の決定|因数分解形
『2次関数の決定』とは,2次関数の軸や頂点や通る点が与えられているとき,その2次関数を求めるという問題のことです! 『2次関数の決定』の問題を解く際に,2次関数の『因数分解形』を知っていると便利な場合があります!

最大・最小からの2次関数の決定

ポイント
最大・最小が与えられている場合は、頂点とグラフの形(下に凸か上に凸か)が定まる
頂点に関する条件により、基本形 $y=a(x-p)^2+q$ を利用して解く

 

① $x=2$ のとき最小値 $1$ をとる → 下に凸で頂点が $(2,1)$
② $x=2$ のとき最大値 $3$ をとる → 上に凸で頂点が $(2,3)$

復習

問題
$x=2$ のとき最大値 $3$ をとり,そのグラフが $(1,2)$ を通る2次関数を求めよ。

 

解答

 $x=2$ のとき最大値 $3$ をとるので,求める2次関数は
 頂点が $(2,3)$ で上に凸の放物線である
 よって  $y=a(x-2)^2+3$ ($a<0$) とおくと
 $(1,2)$ を通るので  $2=a(1-2)^2+3$
 これを解いて  $a=-1$ ($a<0$ を満たす)
 求める2次関数は  $y=-(x-2)^2+3$

 

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🔰基本…まずはこの記事から!
🔵標準…基本問題や公式の理解度が重要!
🔴応用…場合分けなど思考力が要求される!

数学Ⅰ 2次関数
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