$y=a(x-p)^2$ のグラフ

$y=a(x-p)^2$のグラフ

$y=a(x-p)^2$のグラフ

次に $y=a(x-p)^2$ という形をした放物線について考えてみよう。例として、2つの2次関数 \begin{align} &y=2x^2\\ &y=2(x-3)^2 \end{align} の関係を考えてみよう。

(注)

この2つの関数について、$x$ を整数としていろいろ変化させてみると、$y$ の値は下の表のようまとめることができる。

$x$$\cdots$$-2$$-1$$0$$1$$2$$3$$4$$5$$\cdots$
$2x^2$$\cdots$$8$$2$$0$$2$$8$$18$$32$$50$$\cdots$
$2(x-3)^2$$\cdots$$50$$32$$18$$8$$2$$0$$2$$8$$\cdots$
上の表から、$y=2(x−3)^2$ のグラフは、$y=2x^2$ のグラフを $x$ 軸方向に $3$ だけ平行移動した放物線であるとわかる。

この平行移動によって、軸は $x$ 軸方向に $3$ 移動し、直線 $x=3$ に重なる。また、頂点も移動し、原点より $x$ 軸方向に $3$ 大きい点 $(3,~0)$ であることがわかる。

$y=a(x-p)^2$ のグラフ

$y=a(x−p)^2$ のグラフは、$y=ax^2$ のグラフを
「$x$ 軸方向に $p$ だけ平行移動」
した放物線である。このとき、軸は直線 $x=p$、頂点は $(p,~0)$ となる。

放物線を描く~その1~

次の放物線は、$[~~]$内のグラフをどのように平行移動してできたグラフか。また、軸の方程式と頂点の座標を求め、座標平面にグラフで表せ。

  1. $y=2x^2-3~~[~y=2x^2~]$
  2. $y=2(x+2)^2~~[~y=2x^2~]$
  3. $y=-3x^2-1~~[~y=-3x^2~]$
  4. $y=-3(x-4)^2~~[~y=-3x^2~]$

  1. 1の解答
    $y=2x^2-3$ は $y=2x^2$ のグラフを
    $\boldsymbol{y}$ 軸方向に $\boldsymbol{-3}$ 平行移動したグラフ
    であるから
    軸は $\boldsymbol{y}$ 軸(または直線 $x=0$)、頂点の座標は $\boldsymbol{(0,~-3)}$
    である。また、これは下に凸な放物線であるから、グラフは右図のようになる。
  2. 2の解答
    $y=2(x+2)^2$ は $y=2x^2$ のグラフを
    $\boldsymbol{x}$ 軸方向に $\boldsymbol{-2}$ 平行移動したグラフ
    であるから
    軸は $\boldsymbol{x=-2}$、頂点の座標は $\boldsymbol{(-2,~0)}$
    である。また、これは下に凸な放物線であるから、グラフは右図のようになる。
  3. $y=−3x^2−1$ は $y=−3x^2$ のグラフを
    3の解答
    $\boldsymbol{y}$ 軸方向に $\boldsymbol{−1}$ 平行移動したグラフ
    であるから
    軸は $\boldsymbol{y}$ 軸(または直線 $x=0$)、頂点の座標は $\boldsymbol{(0,~-1)}$
    である。また、これは上に凸な放物線であるから、グラフは右図のようになる。
  4. 4の解答
    $y=−3(x-4)^2$ は $y=-3x^2$ のグラフを
    $\boldsymbol{x}$ 軸方向に $\boldsymbol{4}$平行移動したグラフ
    であるから
    軸は $\boldsymbol{x=4}$、頂点の座標は $\boldsymbol{(4,~0)}$
    である。また、これは上に凸な放物線であるから、グラフは右図のようになる。