軸がx=2で、2点(1,2),(4,11)を通る放物線の式を求めなさい。
放物線(2次関数)の決定の問題は、頂点に関するヒントがあれば
y=a(x−p)
2
+q
と置きましょう。 これは頂点が(p,q)の放物線を表します。
問題には頂点・・・という言葉はないですが、
「軸が x=2」
とは
「頂点のx座標は2です」
というセリフと同じです。
つまり式を
y=a(x−
2
)
2
+q
・・・@
と置くことができるのです。
そして、a、q を求めるのには、あと2つのヒント
「点(1,2)を通る」 「点(4,11)を通る」 を使うのです
それぞれ、@の式に代入すると、
2=a(1−2)
2
+q
11=a(4−2)
2
+q
これを連立方程式として解くわけです。
すると a=3、q=−1 となりますから、求める放物線の式は@から
y=3(x−2)
2
−1
あるいはこれを展開して
y=3x
2
−12x+11
が求める答になります。
ちなみに連立方程式の部分は・・・・・
2=a(1−2)
2
+q
つまり 2= a+q
11=a(4−2)
2
+q
つまり 11=4a+q
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
上から下を引いて −9=−3a
よって a=3 それをまた代入して q=−1 がわかります。