2011年12月5日月曜日

2次関数の最大・最小

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今日のポイント(2次関数の最大・最小)

次の問題に答えなさい
(1) 2次関数 f(x) = x 2 - 6 x + 4  の
 範囲 0 ≦x ≦ 4 における最大値・最小値を求めなさい。






ゆっくり解:
(1) f(x) = x 2 - 6 x + 4
   f(x) = ( x - 3 )2  - 5      <= ここがポイント:2次関数の標準形に変形 


このグラフは 下に凸であり、 x = 3 の時に 頂点を持つ。
x の範囲は 0 ≦x ≦ 4 であるので、
x = 3 の時 最小値 - 5 をとり、
x = 0 の時 ( <= ここがポイント頂点の x 座標 = 3 から遠い範囲内の x の値)
最大値 4 をとる。



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2011年12月4日日曜日

2次関数の平行移動

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今日のポイント(2次関数の平行移動)

次の問題に答えなさい。
(1) 放物線 y = x ^ 2 - 4 x + 10 を
 x 軸方向に -2 、y 軸方向に 2 移動して 得られる放物線の方程式を求めなさい。








ゆっくり解:
(1) y = x ^ 2 - 4 x + 10 を移動する という問題を解くには
 X = x + 2 , Y = y - 2 と 置き換えて考えるとよい
置き換えた X , Y をそれぞれ元の式の x, y に代入すると


Y = X ^ 2 - 4 X + 10
(y - 2 ) = ( x + 2) ^ 2 - 4 ( x + 2)  + 10
y - 2    = x ^ 2 + 4x + 4 - 4x - 8 + 10            <= ここがポイント:展開。展開後 整理。
y         = x ^ 2 + 8




別解)
y = x ^ 2 - 4 x + 10 の頂点をまず求める と
y = (x - 2) ^2 + 6 より 頂点は (2 , 6)であることが分かる。

x 軸方向に -2 、y 軸方向に 2 移動するとは、
頂点が x 軸方向に -2 、y 軸方向に 2 移動する と同意なので
頂点 ( 2 -2 , 6 + 2) = ( 0 , 8 ) を通る 傾き a = 1 の放物線を求めればよい
よって
y = 1 × (x - 0) ^2 + 8
y = x^2 + 8


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2次間数の 軸・頂点 に関する問題

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今日のポイント(2次間数の 軸・頂点 に関する問題)

次の問題に答えなさい。
(1) 放物線 y = (x-2) (4- 2x) の頂点の座標を求めなさい。






ゆっくり解:
(1) y = (x-2) (4- 2x)
y = (x-2) × 4 + (x-2) × ( - 2x)    <= ここがポイント:まずは展開。展開後 整理。
y = (4x - 8) + (- 2 x ^2 + 4x )y = - 2 x ^2 + 4x + 4x - 8y = - 2 x ^2 + 8x - 8y = - 2 ( x ^2  - 4x + 4)y = - 2 ( x - 2)^2           <= ここがポイント:2次関数なので 2乗の標準形に直す


上に凸で、
頂点 ( 2, 0 )を持つグラフである。



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よって