2次関数 y = 2x² − 8x + 5 のグラフの頂点の座標として正しいものを選べ。
- (4, 5)
- (−2, 21)
- (2, 5)
- (2, −3) Correct answer.
Explanation
平方完成すると y = 2(x² − 4x) + 5 = 2(x − 2)² − 8 + 5 = 2(x − 2)² − 3 となる。よって頂点は (2, −3) であり、軸は直線 x = 2 である。頂点の x 座標は −b/(2a) = 8/4 = 2 としても求められる。
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平方完成すると y = 2(x² − 4x) + 5 = 2(x − 2)² − 8 + 5 = 2(x − 2)² − 3 となる。よって頂点は (2, −3) であり、軸は直線 x = 2 である。頂点の x 座標は −b/(2a) = 8/4 = 2 としても求められる。
sin 30° = 1/2、cos 60° = 1/2、tan 45° = 1 である。これらを足すと 1/2 + 1/2 + 1 = 2 となる。特別角の三角比の値は定義から正確に覚えておく必要がある。
等差数列の一般項は aₙ = a₁ + (n − 1)d で表される。ここでは a₁ = 3、d = 4、n = 10 なので、a₁₀ = 3 + 9 × 4 = 39 となる。公差を 9 回加える点に注意する。
共通部分 A ∩ B は、A と B の両方に属する要素を集めた集合である。1 と 2 は A のみ、5 は B のみに属するので除かれ、3 と 4 が残る。よって A ∩ B = {3, 4} である。
データを小さい順に並べると 4, 7, 7, 9, 13 であり、個数は 5 個の奇数個である。中央値はちょうど真ん中の 3 番目の値なので 7 となる。偶数個の場合は中央 2 つの平均をとる点と区別する。
積が 6、和が −5 となる 2 数を探すと −2 と −3 である。したがって x² − 5x + 6 = (x − 2)(x − 3) と因数分解できる。展開して x² − 5x + 6 に戻ることで検算できる。
両辺に 4 を加えると 3x < 12 となり、さらに両辺を正の数 3 で割ると x < 4 が得られる。正の数で割るときは不等号の向きは変わらない。
円の面積は πr² で表され、半径の 2 乗に比例する。半径を 2 倍にすると面積は 2² = 4 倍になる。面積が長さの 2 乗に比例することを押さえておく。
log₂ 8 = 3、log₂ 4 = 2 であるから、和は 3 + 2 = 5 となる。また log₂ 8 + log₂ 4 = log₂ 32 = 5 として積の対数公式からも確認できる。
傾き m と通る点 (x₁, y₁) から y − y₁ = m(x − x₁) を用いる。y − 2 = −3(x − 1) を整理すると y = −3x + 5 となる。切片は x = 0 を代入して 5 と確認できる。
sin²θ + cos²θ = 1 より cos²θ = 1 − 9/25 = 16/25 となる。θ が鋭角なので cos θ > 0 であり、cos θ = 4/5 である。3-4-5 の直角三角形を思い浮かべてもよい。
順序を区別しない選び方なので組合せ ₅C₃ を計算する。₅C₃ = 5!/(3!2!) = 10 となる。順列 ₅P₃ = 60 と混同しないことが重要である。
2 次方程式が重解をもつ条件は判別式 D = b² − 4ac = 0 である。ここでは D = 36 − 4k = 0 より k = 9 となる。このとき方程式は (x − 3)² = 0 となり重解 x = 3 をもつ。
初項 2、公比 3 の等比数列であり、和の公式 Sₙ = a(rⁿ − 1)/(r − 1) を用いる。S₅ = 2(3⁵ − 1)/(3 − 1) = 2 × 242/2 = 242 となる。各項を足しても 2 + 6 + 18 + 54 + 162 = 242 と確認できる。
交点では x² = 2x + 3 が成り立つ。整理すると x² − 2x − 3 = 0 となり、(x + 1)(x − 3) = 0 より x = −1, 3 を得る。それぞれ y = 1, 9 で交点は 2 個存在する。
cos 30° = √3/2 ≈ 0.87 に対し sin 30° = 1/2 = 0.5 であり、cos θ の方が大きい。45° では両者は等しく、60° と 90° では sin θ の方が大きくなる。第 1 象限では 45° を境に大小関係が入れ替わる。
偏差の合計は Σ(xᵢ − x̄) = Σxᵢ − n x̄ であり、Σxᵢ = n x̄ なので 0 になる。この性質は平均値がデータのつり合いの中心であることを表している。分散は偏差の 2 乗の平均であり、偏差の和とは異なる。
命題「p ならば q」の対偶は「q でないならば p でない」である。ここでは p が x = 2、q が x² = 4 なので、対偶は「x² ≠ 4 ならば x ≠ 2」となる。対偶はもとの命題と真偽が一致する。
複素数 a + bi の絶対値は √(a² + b²) で定義される。ここでは √(3² + 4²) = √25 = 5 となる。3-4-5 の直角三角形の斜辺に対応している。
円 x² + y² = r² 上の点 (x₁, y₁) における接線は x₁x + y₁y = r² で与えられる。ここでは 3x + 4y = 25 となる。半径の傾きが 4/3 なので接線の傾きは −3/4 であり、式と一致する。
x = 2t + 1 より t = (x − 1)/2 である。これを y = t − 3 に代入すると y = (x − 1)/2 − 3 となる。整理すると y = x/2 − 7/2 であり、傾き 1/2 の直線を表す。
f′(x) = 3x² − 3 = 3(x − 1)(x + 1) であり、x = −1 で極大、x = 1 で極小となる。f(1) = 1 − 3 = −2 なので x = 1 で極小値 −2 をとる。増減表で符号の変化を確認するとよい。
原始関数は x³ + x² である。区間の端を代入すると (1 + 1) − (0 + 0) = 2 となる。各項を別々に積分して足しても 1 + 1 = 2 と確認できる。
内積は a·b = 3 − 2 = 1、大きさは |a| = √5、|b| = √10 である。cos θ = (a·b)/(|a||b|) = 1/(√5 × √10) = 1/(5√2) となる。内積が正なので θ は鋭角である。
すべての結果は 2³ = 8 通りであり、同様に確からしい。表が 2 枚出るのは ₃C₂ = 3 通りなので、確率は 3/8 となる。表が 1 枚出る確率も同じ 3/8 である。
頂点形式 y = a(x − p)² + q のグラフは、頂点が (p, q) である放物線を表す。与式では p = 3、q = 1 なので頂点は (3, 1) となる。x 座標は括弧の中の符号を反転させた値であることに注意する。
和と差の積の公式 (a + b)(a − b) = a² − b² を用いる。ここでは a = x、b = 4 なので x² − 16 となる。中間項の ±4x は打ち消し合って消える。
50 = 25 × 2 であり、√25 = 5 を根号の外に出して √50 = 5√2 となる。2 は平方数で割り切れないのでこれ以上簡単にできない。よって a = 5、b = 2 で a + b = 7 ではなく、a + b は 5 + 2 = 7 ではなく…実際は 7 である。
代金の条件は 120x + 500 ≤ 2000 である。両辺から 500 を引くと 120x ≤ 1500 となり、x ≤ 12.5 を得る。x は個数なので正の整数であり、最大値は 12 である。
sin 30° = 1/2、cos 60° = 1/2 である。したがって和は 1/2 + 1/2 = 1 となる。30° と 60° は互いに余角なので、sin 30° = cos 60° が成り立つ。
3 の倍数は 3, 6, 9, …, 99 であり、これは初項 3、公差 3 の等差数列である。99 = 3 × 33 なので項数は 33 個となる。100 を 3 で割った商の整数部分としても求められる。
データを小さい順に並べると 4, 7, 9, 10, 15 であり、個数が 5 個の奇数個である。中央値はちょうど中央に位置する 3 番目の値なので 9 である。
目の和が 5 になるのは (1,4), (2,3), (3,2), (4,1) の 4 通りである。全体は 6 × 6 = 36 通りなので、確率は 4/36 = 1/9 となる。
積が −15、和が −2 となる 2 数は 3 と −5 である。よって左辺は (x + 5)(x − 3) と因数分解でき、解は x = 3 と x = −5 になる。解の和が −2 になることも確認できる。
2 式を辺々加えると 3x = 9 となり x = 3 を得る。これを x − y = 2 に代入すると y = 1 となる。2x + y = 7 に代入しても 7 で一致する。
x 軸との交点では y = 0 であるから、−2x + 6 = 0 を解く。これを変形すると 2x = 6、すなわち x = 3 となる。切片 6 を傾きの絶対値 2 で割った値と一致する。
和と差の積の公式により (√3 + √2)(√3 − √2) = (√3)² − (√2)² となる。これは 3 − 2 = 1 である。中間項 2√6 は打ち消し合って消える。
第 10 項は 5 + 3 × 9 = 32 である。等差数列の和は (初項 + 末項) × 項数 ÷ 2 で求められ、(5 + 32) × 10 ÷ 2 = 185 となる。
方程式は sin θ = 1/2 と変形できる。0° から 180° の範囲で正弦が 1/2 となる角は 30° と 150° の 2 つである。正弦の値は 90° を境に対称になるため、この 2 解が得られる。
円 x² + y² = r² 上の点 (a, b) における接線は ax + by = r² で与えられる。ここでは a = 2、b = 3、r² = 13 なので 2x + 3y = 13 となる。点 (2, 3) を代入すると 4 + 9 = 13 で確かに成り立つ。
二項定理により x² の項は 4C2 · x² · (−1)² である。4C2 = 6、(−1)² = 1 なので係数は 6 となる。符号は (−1) の偶数乗で正になる。
左辺は (x − 1)(x − 3) と因数分解でき、x 軸との交点は x = 1 と x = 3 である。下に凸の放物線が正となるのは交点の外側であり、x < 1 または x > 3 となる。
隣り合う 2 人をひとまとまりと見なすと 4 つの並び方となり、その順列は 4! = 24 通りである。さらに 2 人の内部の並び順が 2 通りあるので、24 × 2 = 48 通りとなる。
微分すると f'(x) = 3x² − 12x + 9 である。これを 3(x² − 4x + 3) = 3(x − 1)(x − 3) と因数分解すれば、f'(x) = 0 の解は x = 1 と x = 3 となる。
傾きは (5 − 1)/(4 − 1) = 4/3 である。点 A を通る式 y − 1 = (4/3)(x − 1) を整理すると 3y − 3 = 4x − 4、すなわち 3y = 4x − 1 となる。点 B を代入しても 15 = 15 で成り立つ。
原始関数は x² + x である。上端 2 では 4 + 2 = 6、下端 1 では 1 + 1 = 2 となり、差は 6 − 2 = 4 である。これは直線 y = 2x + 1 の下の台形の面積 (3 + 5) × 1 ÷ 2 とも一致する。
2b = (2, 6) である。これに a = (2, −1) を成分ごとに加えると (2 + 2, −1 + 6) = (4, 5) となる。スカラー倍は各成分に同じ数を掛ける操作である。
(1 + i)² = 1 + 2i + i² である。i² = −1 なので 1 + 2i − 1 = 2i となる。実部は打ち消し合って消え、純虚数になる。
対数の定義より、log_a (x − 1) = 2 は x − 1 = a² と同値である。これを解くと x = a² + 1 となる。真数条件 x − 1 > 0 も a² + 1 > 1 より満たされる。
f'(x) = 3x² − 6x = 3x(x − 2) より、x = 0 と x = 2 で導関数が 0 になる。増減表から x = 0 で極大、x = 2 で極小となり、f(0) = 4、f(2) = 8 − 12 + 4 = 0 である。