中学3年 数学/二次関数

放物線の「開き」と「向き」

a を動かすと、y = ax² はどう変わる? スライダーを左右に動かして確かめよう。

現在のグラフ比較:y = x²

目盛りは固定。縦・横の1目盛りは同じ長さです。
● は x = −1 と x = 1 の点。オレンジの線は同じ高さでの横幅です。

① a を変えてみよう

|a| = 1
−303
y = x²

② 同じ x で y を比べよう

x−2−1012
y

実験して見つけよう

1.正の a を大きくする

「0.5 → 1 → 2」を順に押そう。同じ x で y が大きくなり、グラフが急に立ち上がるので、開きが狭くなります。

2.符号だけを変える

a = 1 にして「符号を反転」を押そう。y の符号がすべて逆になり、x 軸を折り目にして上下が反転します。開きは同じです。

3.負の a でも確かめる

a = −1 と −3 を比べよう。開きは |a|(絶対値)が大きいほど狭く、小さいほど広くなります。

向きは a の符号、開きは |a| で決まる。

a > 0:上向き(下に凸)/ a < 0:下向き(上に凸)
a = 0:y = 0 となり、x 軸と重なる直線です。このときは二次関数ではありません。

確認:a が −3 → −1 と大きくなると、開きは?

広くなります。 a 自体は大きくなりますが、|a| は 3 → 1 と小さくなるからです。「a が大きいほど狭い」は、正の a についての説明です。