二次関数のグラフから関数を求める方法:3点を通る場合の解説

高校数学

高校1年生の数学で出てくる二次関数の問題で、与えられた3点(2,-2)、(3,5)、(-1,1)を通る二次関数を求める方法について詳しく解説します。二次関数は一般的に y = ax² + bx + c の形で表され、3つの点が与えられると、3つの方程式を立てることができます。この問題を通じて、二次関数を求める過程を理解しましょう。

1. 二次関数の一般形

二次関数は、y = ax² + bx + c の形で表されます。ここで、a, b, c は定数です。この式の中で、xが変わるとyの値も変わります。今回の問題では、与えられた3つの点(x, yの組)を代入して、a, b, cを求めます。

2. 3点を代入して方程式を立てる

与えられた点(2, -2)、(3, 5)、(-1, 1)をそれぞれy = ax² + bx + c に代入していきます。

  • 点(2, -2)を代入すると、-2 = 4a + 2b + c
  • 点(3, 5)を代入すると、5 = 9a + 3b + c
  • 点(-1, 1)を代入すると、1 = a – b + c

これらの式を使って、a, b, cの値を求めます。

3. 連立方程式を解く

3つの式を連立方程式として解くと、a, b, cの値が求まります。

  • -2 = 4a + 2b + c
  • 5 = 9a + 3b + c
  • 1 = a – b + c

これらを解くことで、a = 1, b = -3, c = 0が求まります。

4. 二次関数の答え

したがって、この3点を通る二次関数は、y = x² – 3x となります。これが求めるべき関数です。

5. まとめ

このように、与えられた3点を代入し、連立方程式を解くことで二次関数の式を求めることができます。数学の問題で重要なのは、問題文を正確に読み、必要な情報を適切に整理することです。今回の問題では、3つの点を使って方程式を立て、a, b, cを求めました。この手法は他の二次関数の問題にも応用できます。

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