二次関数(にじかんすう)とは、x を独立変数、y を従属変数とし、x に関する二次の多項式をもちいて
-
と表される
関数のことである。「二乗に比例する関数」とも言う
Quadratic-func.png
係数
a,
b,
c が実数値の
定数で、
x が実数値をとる変数とすると、その
グラフは
xy-
座標系において
放物線を描く。
これは集合と写像の概念を用いて、
- 実数全体のなす集合 R から R への写像
- f: R → R; x → ax2 + bx + c
- を考えたとき、そのグラフ {(x, y) ∈ R2 | y = f(x)} は R2 内の放物線を描く。
と言っても同じことである。
以下では実数値関数としての二次関数に着目して、解析幾何学でよく知られた事項を記す。
二次関数の形
一般形
従属変数
y が、定義どおりに独立変数
x の冪の
線形結合 ax2 +
bx +
c の形で表されるとき、これを二次関数の
一般形とよぶ。
標準形
従属変数
y が、形式上
x の一次の項を含まない
a(
x -
p)
2 +
q の形で表されるとき、これを二次関数の
標準形という。
このとき、二次関数の描く放物線の軸は x = p であり、頂点の座標は (p, q) となる。
計算すれば自明なことであるが、標準形を展開すれば一般形を得る。逆に一般形を平方完成(基本変形)することにより標準形になおすことが可能である。
二次関数と二次方程式
二次関数
y =
f(
x) に対し、
二次方程式 f(
x) = 0 の二つの実数根 α, β を持つ(したがって判別式が非負)ならば、この二次関数は
y =
a (
x - α)(
x - β) と表せる(二次関数の
因数分解形と呼ぶこともある)。このとき、グラフは二点 (α, 0), (β, 0) を通る。(重根のときは、一点 (α, 0) で
接する。)
二次方程式 f(x) = 0 の判別式が負のときは、二次の係数の正負にしたがって、グラフは
常に x 軸の上または下にある。
(スタブ)
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