【質問】数学(高校):x軸との共有点が与えられている場合の2次関数

〔質問〕

2次関数の問題で、「3点 (1,0), (-3,0), (2,-5) を通る2次関数を求めよ」というのがあって、解説に「2点 (1,0), (-3,0) を通るので、2次関数は y=a(x-1)(x+3)とおける。・・・」と書いてあるのですが、どうしてそうなるのかわかりません。解説お願いします。

〔回答〕

例えば y=x2-3x+2 という2次関数について、「x軸との共有点」を求めるように言われたら、
x軸上の点は y=0 ですから、0=x2-3x+2 という方程式を考えることになり、
因数分解して (x-1)(x-2)=0 で、x=1, 2 という感じに求まります((1, 0) と (2, 0))。

つまり、y=(x-●)(x-■) という形式の2次関数は「x軸との共有点が (●, 0) と (■, 0) 」ということに対応しているわけですが、
今、問題で与えられている3点をよく見ると、そのうちの2つが(たまたま)y座標が 0 のものにしてくれていますので、上記の話を利用してあげればいい、という判断ができます。
 
 
ただ、x軸との共有点が (●, 0) と (■, 0) となる2次関数は y=(x-●)(x-■) だけでなく、
例えば、y=(x-1)(x-2) 以外に、y=2(x-1)(x-2) や y=-(x-1)(x-2) についても、y=0 のときの解は x=1, 2 になります。

図形的には下図のように、2次関数のとがり方の違いに関することですが、最終的にはこの調整をする必要があるため、
y=a(x-●)(x-■) のような置き方をして、a を求める、というようにしていく必要がある、というものです。

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

 
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