【数学Ⅰ】2次関数06:2次関数のグラフの対称移動

2次関数
さん
さん

今日の板書はこれ!


2次関数のグラフの対称移動

\(y=f(x)\) を \(x\) 軸、\(y\) 軸、原点に関して対称移動した関数 \(y=g(x)\)

  • \(x\) 軸対称\(-y=f(x)\)
  • \(y\) 軸対称\(y=f(-x)\)
  • 原点対称\(-y=f(-x)\)

生徒
生徒

もっと詳しく願いします!!

こんにちは、現役教員の「さん」です。

「人より勉強に時間がかかる…」と悩んでいませんか?

私の学校でも、教科書の説明が難しくて止まってしまう生徒がたくさんいます。

• 「\(x\) 軸対称なのに、\(y\) にマイナスをつけるのはなぜ?」

• 「原点対称って、結局どうすればいいの?」

数学を理解するコツは、「自分なりに噛み砕いて考えること」

今回は、平行移動のときと同じ「最強の考え方」を使って、対称移動をマスターしましょう!

2次関数のグラフの対称移動

対称移動の考え方:やっぱり「逆転の発想」

対称移動も、考え方は平行移動と全く同じ。

「移動後の点 \((x,y)\) を、元の位置に逆戻りさせて、元のルール(式)に当てはめる」だけです

x軸対称(上下パタン!)

移動後の点 \((x,y)\) を \(x\) 軸で折り返して元に戻すと、点は \((x, -y)\) になります。

これを元の式に代入する、つまり \(y=f(x)\) の \(y\) を \(-y\) に置き換えます。

\(-y=f(x)\)

y軸対称(左右パタン!)

移動後の点 \((x,y)\) を \(y\) 軸で折り返して元に戻すと、点は \((-x, y)\) になります。

これを元の式に代入する、つまり \(y=f(x)\) の \(x\) を \(-x\) に置き換えます。

\(y=f(-x)\)

原点対称(くるっと180度!)

移動後の点 \((x,y)\) を原点を中心に元に戻すと、点は \((-x, -y)\) になります。

これを元の式に代入する、つまり \(y=f(x)\) の \(x\) を \(-x\) に、\(y\) を \(-y\) に置き換えます。

\(-y=f(-x)\)

例題で計算のコツを掴もう!

さん
さん

例題で、知識を定着させよう!

例題

2次関数\(y=x^2-2x+3\) のグラフの、\(x\) 軸、\(y\) 軸、原点それぞれに関する対称移動後の放物線の方程式を求めよ。

x軸対称

\(y\) を \(-y\) に入れ替えます。

\(\color{red}{-y}=x^2-2x+3\) より \(y=-x^2+2x-3\)

y軸対称

\(x\) を \((-x)\) に入れ替えます。

\(y=\color{red}{(-x)}^2-2\color{red}{(-x)}+3\) より \(y=x^2+2x+3\)

原点対称

\(x\) を \((-x)\) に、\(y\) を \(-y\) に入れ替えます。

\(\color{red}{-y}=\color{red}{(-x)}^2-2\color{red}{(-x)}+3\) より \(y=-x^2-2x-3\)

生徒
生徒

「逆に移動させて元に戻す」と考えれば、どの座標の符号を変えればいいか迷わなくなりました!

さん
さん

その通り!「\(x\) 軸対称は \(y\) を変える」みたいに、あべこべになる感覚もこれで納得だね。

まとめ:2次関数のグラフの対称移動

さん
さん

さて、今回のまとめだよ!


2次関数のグラフの対称移動

\(y=f(x)\) を \(x\) 軸、\(y\) 軸、原点に関して対称移動した関数 \(y=g(x)\)

  • \(x\) 軸対称\(-y=f(x)\)
  • \(y\) 軸対称\(y=f(-x)\)
  • 原点対称\(-y=f(-x)\)

生徒
生徒

ありがとうございました!!

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