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二次関数のグラフから係数の符号を調べる

(1)問題

(2)答案

①グラフは上に凸なので、a<0

②y=ax2+bx+c=a(x+b/2a)2−(b2−4ac)/4a
であるので、y=ax2+bx+cの頂点の座標は(−b/2a, −(b2−4ac)/4a)
グラフより、頂点のx座標は正なので
−b/2a>0
①よりa<0なので
−b<0
∴ b>0

③グラフより、y=ax2+bx+cのy切片(y軸との交点のy座標)は正より
c>0

④グラフより、頂点のy座標は正なので
−(b2−4ac)/4a>0
①よりa<0なので
−(b2−4ac)<0
∴ b2−4ac>0

④別解
y=ax2+bx+cとx軸は異なる2点で交わるので、二次方程式ax2+bx+c=0の判別式をDとすると
D>0
よって
b2−4ac>0

⑤x=−1のとき、y=a−b+c
グラフより、x=−1のときのy座標は正なので
a−b+c>0

⑥x=−½のとき、y=¼a−½b+c
グラフより、−1<x<0のときのy座標は正なので
¼a−½b+c>0

(3)解法のポイント

①上に凸か下に凸か

②頂点の位置

③y切片

④x軸との交点の数(判別式)

⑤xにある値(x=1やx=-1やx=2など)を代入したときのyの値(y座標)

をヒントに符号を調べましょう。

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