ゴールエリアラインの位置がx=0であり、ゴール地点がx=6となっています。
また、高さは、yの位置を示しています。
つまり、
地面は、y=0であり、ゴールの上部地点はy=2です。
これを元に問題をよく読んで考えます。
(1)
3点、点(0,2)、点(3,3)、点(6,1)をボールが通過するとあるので、
求める放物線Cの式を、
y=ax²+bx+c
とおくと、
3点が通るので、
2=c・・・①
3=9a+3b+c・・・②
1=36a+6b+c・・・③
①を②へ代入すると、
3=9a+3b+2
9a+3b=1・・・④
①を③へ代入すると、
1=36a+6b+2
36a+6b=-1・・・⑤
④×2より、
18a+6b=2・・・⑥
⑤ー⑥より、
18a=-3
a=-1/6・・・⑦
⑦を④へ代入すると、
ー(9/6)+3b=1
ー(2/3)+3b=3/3
3b=5/3
b=5/9
よって、
y=-(1/6)x²+(5/9)x+2・・・こたえ(ア~カ)
ゴールキーパーは手を伸ばすと2mまで届くと問題に書かれているので、
2m以下となるキーパーの位置を求めればよいと分かります。
つまり、
y≦2となるxの値(0<x≦6)を求めればよいから、
ー(1/6)x²+(5/9)x+2≦2
両辺にー18をかけると、
3x²ー10xー36≧ー36
3x²ー10x≧0
x(3x-10)≧0
x≦0、x≧10/3
x>0であるから、
x≧10/3
求めるのは、
ゴールキーパーがゴールからの距離なので、
6-(10/3)
=2(2/3)
=2.666・・・
解答欄から探すと、最も近い値は、
2.5以下・・・こたえ(キ)
シュートしたボールの高さが最も高くなる高さyは、
y=-(1/6)x²+(5/9)x+2
において、平方完成させて、頂点を求めればよいので、
=-(1/6){x²ー(30/9)x}+2
=-(1/6){x-(15/9)}²+(1/6)・(15/9)+2
=-(1/6){x-(5/3)}²+(41/18)
これより、最も高くなる高さyは、
y=41/18
≒2.27
解答欄から探すと、最も近い値は、
2m・・・こたえ(ク)
(2)
P0(0,1.5)と、点(6,1.5)を通り、かつ放物線Cは線対称となっています。
よく見ると、yの値が同じなので、xの値の中点が軸となります。
解答群から探すと、
軸の方程式・・・こたえ(ケ)
放物線Cの軸の方程式は、
x=3
となるので、題意より、最高次の係数をaとおくので、
y=a(x-3)²+b
とおけます。
点(0,1.5)を通るので、
1.5=a(0-3)²+b
b=1.5-9a
よって、放物線Cは、
y=a(x-3)²+1.5-9a
となり、
3・・・こたえ(コ)
解答群から探すと、
1.5-9a・・・こたえ(サ)
シュートしたボールの高さは4.5mを超えず、かつゴールキーパーに停めらられないようにしたい。
そのための条件は、
頂点のy座標が、
2<y<4.5
となればいいので、
2<1.5-9a<4.5
0.5<-9a<3
ー1/18>a>-1/3
よって、
ー1/3<a<-1/18・・・こたえ(シスセ、チツテト)
解答群から探すと、
<・・・こたえ(ソ)
<・・・こたえ(タ)