2次関数 その2

180602 初版 180602 更新
 放物線 \(y=2x^2-4x+c\) は c = 2 のとき, 点(1, 0) で x軸に接します。
関数の値は,x = 1 で 最小となります。
放物線の軸は,直線 x = 1 であるといいます。
\(2x^2-4x+2=2(x-1)^2\) と変形できるからです。
c だけを変化させると,曲線は y軸方向にしか平行移動しません。
したがって,任意の c に対して,
放物線 \(y=2x^2-4x+c\) の軸は x = 1 であるといえます。
 放物線 \(y=2x^2+3x+c\) は \(c=\dfrac{9}{8}\) のとき, 点\(\left(-\dfrac{3}{4}, 0\right)\) で x軸に接します。
関数の値は,\(x = -\dfrac{3}{4}\) で 最小となります。
放物線の軸は,直線 \(x=-\dfrac{3}{4}\) です。
\(2x^2+3x+\dfrac{9}{8}=2\left(x+\dfrac{3}{4}\right)^2\) と変形できるからです。
2次式 \(ax^2+bx+c\) を \(a(x-p)^2+q\) の形に変形することを, 2次式の平方完成 といいます。
平方完成された式を見るといろいろなことがわかります。
\(f(x)=a(x-p)^2+q\) において,
f(p + h) = f(p - h) ですから,グラフ y = f(x) の軸は x = p です。
a が正の数のとき,
x ≧ p では,単調に増加,
x ≦ p では,単調に減少します。
したがって,x = p で最小値 q をとります。
a が負の数のとき,
x ≧ p では,単調に減少,
x ≦ p では,単調に増加します。
したがって,x = p で最大値 q をとります。
グラフでは頂点の座標が (p, q) だということです。
また,この放物線は \(y = ax^2\) のグラフを
x軸方向 p, y軸方向 q だけ平行移動したものになります。
つづく