ヒント1:まずはざっくりグラフのイメージをつかむ
(1)
やはり大事なのは最初にグラフのイメージをおおまかにつかめるかどうかです。
まずはc=0として(0,0)と(4,0)を通るようにy=x²が平行移動
すると考えてみましょう。
つぎにc=-2のときは(-2,0)と(2,0)なので
もう1点、c=2のときは(2,0)と(6,0)となるので
つまりcを変えていくとグラフはx軸に平行に移動していくということが
分かりますね。
ヒント2:2次関数グラフについての基礎知識
ちなみに2次関数のグラフを考える際に重要なのは
①グラフの形
②グラフが通る点
です。
①グラフの形というのはズバリx²の係数です。例えば3x²なら3、
5x²なら5のことですね。この値が大きくなるほどグラフの形が細長くなります。
次に②グラフが通る点ですが、例えば針金でy=x²の形を作ったとして
グラフが通る点を1つ(2,4)に固定したとイメージしてください。
図を見てわかるようにグラフが1通りに決まらないですね。ではもう1点
(0,4)を追加してみましょう。
これはもう他に動かすことはできないですね。
つまりグラフが1通りに決まるには、グラフの形&グラフを通る点2つが決まる
必要があるということです。
ちなみに2次関数ならグラフを通る点3つでもグラフは1通りに決まります。
※n次関数は(n+1)点でグラフが1通りに決まりますので参考まで。
正答と解説
x軸上の2点を通る2次関数を表すときには便利な考えがあります。
例えばx軸上の(a、0)と(b、0)の2点を通るグラフは
と表せます。x=aのときy=0で、x=bのときもy=0つまりx軸上の
2点a、bを通るのと同じ意味です。
また係数はグラフの形であり、x²の係数であることは分かりますね。
今回の問題はy=x²の平行移動なので係数は1です。
また、x軸の2点は(c、0)と(c+4、0)なので、
と表せます。これを展開すると、
「共有点を持つ」とは「交点が存在する」と同じ
次に(3,0)(3、-3)を両端とする線分とGが共有点を持つ
というのは「交点が存在する」という意味です。
先ほどグラフはx軸と平行に移動していくことが分かりましたが、
cを大きくしていくと①~②の期間、及び③~④の期間に交点が
存在することが分かります。
x軸との交点は(c、0)と(c+4)でしたので、
①は(c+4)=3のとき、つまりc=-1のとき
④はc=3のとき
②③はいずれもグラフが(3、-3)を通るときのcの値を
求めればよいということになります。グラフを左から右に平行移動
していくと(3、-3)が2回グラフに重なることに注意してください。
⇒つまりcの値は2つあります。
前問で2次関数の方程式を算出しましたので、(x、y)にそれぞれ
(3、-3)を代入します。
-3=3²ー2*(c+2)*3+c(c+4)
c(c+4)ー6(c+2)+12=0
c²ー2c=0
c(c-2)=0
②<③なので②はc=0のとき、③はc=2のときとなります。
以上より、このグラフが線分と共有点を持つのは
①から②まで ⇒ -1≦c≦0
③から④まで ⇒ 2≦c≦3
基礎から見直したい項目がある時はスタディサプリがオススメです。