練習問題を通して理解を深めよう
y=2x² のグラフを描け
今回は2次関数のグラフの描き方についてみていく。グラフを描けという問題は受験に出ることはまずないが、
グラフを描いて考えるということは必ずあるので、きちんとしたグラフが描けるようになってもらいたい。
与えられた関数がどのような形を描くのか想像する
与えられた式は、2次関数の式である。1次関数は直線のグラフで描きやすかったが、2次関数はちょっとクセがある。下のイメージ図をみてほしい。
ベーシックな2次関数はこのように、原点(0、0)を頂点として
放物線という曲線を描く。この場合、y軸を基準に左右対称になっている。
y=ax²
という2次関数があったとき、a>0であれば図1のような放物線を描くが、a<0であった場合は次のような放物線を描く。図1のような放物線を
下に凸(とつ)な放物線と言い、図2のような放物線を
上に凸な放物線と言う。
では次のような2次関数の式があったらどうだろうか。
y=a(x-1)² +3
このような式についてものちのち考えなければならないが、ここでは
y=ax²
の形をしていない2次関数は、
原点(0、0)を頂点としたグラフにはならないとだけ覚えておいてほしい。
原点以外に放物線が通る1点を加える
y=ax²
の式が、原点を頂点とした放物線を描くことはわかった。次のステップは、原点(0、0)以外に放物線が通る1点を求めなくてはならない。どの点でもよいが一番求めやすいx=1の点を加えることが多い。
x=1のときのyの値は、与えられた式にx=1を代入することで求められる。
y=2となる。
以上のことからこの2次関数は、(0、0)と(1、2)を通る下に凸な放物線を描くことがわかる。