要約
放物線を特徴づけるとは、その方程式から、それをかくのに十分なデータ、すなわち開く向き、頂点、対称軸、焦点、準線、座標軸との交点を集めることである。この課では、これらのデータを頂点形と多項式の形からどのように得るかを示し、頂点、焦点、準線の一般公式を係数を用いて導き、 軸との交点を判別式と結びつけ、曲線の対称性を利用して計算を短くする。最後に、グラフの概形をかくための順序立った手順を述べる。
学習目標
- 頂点形または多項式の形で与えられた放物線の頂点、焦点、準線、軸を求める。
- 平方完成によって、放物線 の要素の一般公式を導く。
- 座標軸との交点を求め、判別式によって放物線が 軸と交わるかどうかを判定する。
- 軸に関する対称性を用いて頂点を求め、得られた情報からグラフの概形をかく。
方程式の二つの形
放物線の方程式の課で見たように、軸が鉛直で、頂点が 、焦点が 、準線が (ただし )である放物線は、ここで頂点形と呼ぶ方程式を満たす。 の絶対値が焦点距離であり、その符号は曲線がどちらに開くかを示す。
また、2 次式のグラフの定理において、この方程式を について解くと 2 次式になり、逆に、どの 2 次式のグラフも軸が鉛直な放物線であることが証明された。以下の方程式を多項式の形と呼ぶ。
二つの形は同じ曲線を表すが、示す情報は同じではない。頂点形は幾何(頂点、焦点、準線)を表し、多項式の形は 軸との交点(それは である)を表し、さらに 2 次方程式を解いて 軸との交点を求めることを可能にする。放物線を特徴づけるとは、以下のデータを集めることであり、それによってグラフの概形をかく。
- 開く向き:上向きか下向きか。
- 頂点と対称軸。
- 焦点と準線。
- 軸との交点(存在する場合)と、 軸との交点。
コンテンツを読み込んでいます…