放物線の頂点の計算ツール
放物線の頂点を、一般形 y = ax² + bx + c から求めるツールです。頂点形から展開形に直すこともできます。y = x² − 4x + 3 の頂点は (2, −1) です。平方完成した式、x軸との交点、軸の式、途中式もあわせて表示します。
計算例:わかっている式: 一般形 f(x) = ax² + bx + c · a 1 · b -4 · c 3 → 頂点:頂点 (2, −1)。出典:Wikipedia – Parabel (Mathematik): Scheitelpunkt, Scheitelform。更新日:
計算方法
頂点とは、放物線の最も低い(または高い)点で、向きが変わるところです。f(x) = ax² + bx + c の頂点は x = −b ÷ (2a) にあり、y座標は代入して求めます。頂点形 f(x) = a(x − p)² + q なら、頂点は (p, q) とそのまま読み取れます。
このツールの計算方法
- 頂点のx座標:p = −b ÷ (2a)。2つの解のちょうど真ん中にあり、軸は直線 x = p です。
- 頂点のy座標:q = c − b² ÷ (4a)。
- 頂点形(平方完成):ax² + bx + c を a(x − p)² + q の形に変えます。
- x軸との交点:判別式 b² − 4ac が正なら2つ、0なら1つ(重解)、負なら交点なしです。
例
f(x) = x² − 4x + 3 では p = 4 ÷ 2 = 2、q = 3 − 16 ÷ 4 = −1 です。頂点形は f(x) = (x − 2)² − 1、解は1と3になります。逆に、頂点形 f(x) = 2(x − 3)² − 5 を展開すると 2x² − 12x + 13 です。解だけ知りたいときは二次方程式の解法、曲線そのものは関数グラフで描けます。
よくある質問
放物線の頂点の求め方は?
x座標を p = −b ÷ (2a) で求め、それを関数に代入してy座標を求めます。f(x) = x² − 4x + 3 の頂点は (2, −1) です。
頂点形とは?
f(x) = a(x − p)² + q の形です。頂点は (p, q) で、p は右へ、q は上への移動量を表します。
一般形から頂点形に直すには?
平方完成を使います。ax² + bx + c = a(x + b ÷ 2a)² + c − b² ÷ 4a です。ツールが入力値で手順を表示します。
頂点が最大か最小かの見分け方は?
a の符号で決まります。a > 0 なら下に凸で頂点は最小値、a < 0 なら上に凸で最大値です。
「実数解なし」とは?
放物線がx軸の上側または下側だけにあり、x軸に触れないことです。このとき頂点は放物線と同じ側にあります。
出典・根拠
- Wikipedia – Parabel (Mathematik): Scheitelpunkt, Scheitelform
- Wikipedia – Quadratic function (Vertex form)
- Wikipedia – Completing the square
更新日: · 編集方針
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