関数と方程式・不等式

関数

2つの変数$x$と$y$が,互いに関係なくばらばらに動くのではなく,$x$の値に応じて$y$の値が決まるとき,$y$は$x$の関数であるという.以下では,関数の考え方を確認し,関数にまつわる基本的な用語について学んでいく.

関数の基本知識

関数とは何か
関数をグラフで表すということ
定義域とは何か
値域と最大値・最小値

1次関数とそのグラフ

ここでは、1次関数のグラフの描き方について復習していこう。中学で学習済みの内容ではあるが、2次関数のグラフを書くために必要な視点から、まとめておく。

1次関数のグラフ

1次関数の定義
$y=ax$ のグラフ
$y=ax+b$ のグラフ
$y=a(x-p)$ のグラフ
$y=a(x-p)+q$ のグラフ

1次関数の決定

変化の割合と傾き$a$
1次関数を決定する
切片が与えられたときの直線の方程式

1次関数の対称移動

$x$軸に関する対称移動
$y$軸に関する対称移動

1次方程式と1次関数

ここでは、1次方程式$ax+b=0$と1次関数$y=ax+b$のグラフとの間の関係について考えていこう。また、3つの文字の連立1次方程式についても学ぶ。

1次方程式の解法

1次方程式の解法

1次方程式と1次関数の関係

1次方程式と1次関数の関係

1次不等式と1次関数

ある数とある数が等しいことは等号$=$を使った等式で表すことができる。同様に、ある数がある数より大きいことや小さいことは、不等号$\gt$や$\lt$を使った式で表すことができる。以下では、数の大小関係を不等号で表した式、不等式について見ていこう。

不等式の性質

不等式とは何か
不等式の性質について

1次不等式の解法

1次不等式の解法とは
連立不等式
1次不等式の応用

1次不等式と1次関数の関係

1次不等式と1次関数の関係について

絶対値を含む1次関数・方程式・不等式

絶対値と方程式・不等式
場合に分けて絶対値を外す

2次関数とそのグラフ

たとえば、2次関数$f(x)=\dfrac{1}{2}x^2+3x-1$について、$y=f(x)$のグラフを描くには、 $x$の値をいろいろとり、$y=\dfrac{1}{2}x^2+3x-1$を満たす$x$、$y$の値を座標上の点$(x,~y)$として$xy$平面に打っていけばよい。しかし、そのような点は無数にあり、現実的な描き方とはいえない。2次関数のグラフには「頂点」という大きな特徴がある。以下では、この頂点をうまくとらえて2次関数のグラフを描く方法について学んでいこう。

2次関数のグラフ

2次関数の定義
$y=ax^2$ のグラフ
$y=ax^2+c$ のグラフ
$y=a(x-p)^2$ のグラフ
$y=a(x-p)^2+q$ のグラフ
$y=ax^2+bx+c$ のグラフ

グラフの移動

2次関数の平行移動
2次関数の対称移動

2次関数の決定

軸や頂点に関する条件が与えられた場合
グラフ上の3点が与えられた場合

2次関数の最大・最小

2次関数の最大・最小
定義域が限定された2次関数の最大・最小
文字定数を含む2次関数の最大・最小
2次関数の最大・最小の応用

放物線と$x$軸の位置関係-判別式D

放物線と$x$軸の位置関係-判別式D

2次方程式と2次関数

2次関数$y=ax^2+bx+c$が与えられたとき、このグラフと2次方程式$ax^2+bx+c=0$の間には密接な関係がある。ここではまず2次方程式の解法について復習し、その解が2次関数とどのような関係にあるか考えていく。

2次方程式とは

2次方程式とは

2次方程式の解法

因数分解を利用した解法
2次方程式の解の公式による解法
$x$の係数が偶数の場合の解の公式
2次方程式の解の個数
2次方程式の解と因数分解

2次方程式と2次関数の関係

2次関数から2次方程式を考える
2次方程式から2次関数を考える

連立方程式と関数

曲線の交点

2次不等式と2次関数

2次式で表された不等式「2次不等式」について学ぶ。1次不等式がそうであったように、2次不等式も2次関数や2次方程式と深い関係がある。2次不等式の場合は、むしろ、2次関数と2次方程式を用いて解くことになる。

2次不等式とは

2次不等式とは

2次不等式の解法

2次関数をもちいて2次不等式を解く
絶対値を含む関数・方程式