グラフを平行移動した関数

関数 y = f ( x )  のグラフを x 軸方向に a , y  軸方向に b 平行移動(移動距離は軸の正の方向を正とする)したグラフを表す関数は

y − b = f ( x − a ) ・・・・・・(1)

となる.

ポイント: x 軸方向に a , y 軸方向に b 平行移動した関数とは元の関数の x を x − a に, y を y − b に書き換えたものになる.

■式の導出

平行移動の考え方を具体的に説明する.

まず

y = x ・・・・・・(2)  

の直線のグラフについて考える. 

● x 軸方向に平行移動したグラフを表す関数

例えば, y = x のグラフを x 軸方向に4平行移動したグラフを表す関数を求める. 

y = x 上の点 P を x 軸方向に4平行移動したものを点 Q とし,点 P , Q の座標をそれぞれ ( r , s ) , ( x , y ) とする.点 Q の x 座標の値は点 P の x 座標の値 r に4を加えたものとなり,点 Q の y 座標の値は点 P の y 座標の値 s のままである.すなわち

{ x = r + 4 y = s →   ( x , y ) = ( r + 4 , s ) ・・・・・・(3)

の関係がある.これは点 Q を点 P の座標の値を用いて表しているが,逆に点 P の座標を,点 Q の座標の値 x , y を使って表すと

{ r = x − 4 s = y →   ( r , s ) = ( x − 4 , y ) ・・・・・・(4)

となる.点 P は y = x 上の点であるので

r = s ・・・・・・(5)     

の関係がある.(5)の r と s に(4)の r = x − 4 , s = y  の関係を代入すると

y = ( x − 4 ) ・・・・・・(6)  

となる.(6)は x と y の関係を表している.すなわち,この(6)が(2)の y = x  のグラフを x 軸方向に4平行移動したグラフを表す関数である.  

ポイント: x 軸方向に4平行移動した関数とは元の関数の x を x − 4 に書き換えたものになる.

● y 軸方向に平行移動したグラフを表す関数

例えば, y = x のグラフを y 軸方向に4平行移動したグラフを表す関数を求める. 

y = x 上の点 P を y 軸方向に4平行移動したものを点 Q とし,点 P , Q の座標をそれぞれ ( r , s ) , ( x , y ) とする.点 Q の x 座標の値は点 P の x 座標の値 r のままであり,点 Q の y 座標の値は点 P の y 座標の値 s に4を加えたものとなる.すなわち

{ x = r y = s + 4   →   ( x , y ) = ( r , s + 4 ) ・・・・・・(7)

の関係がある.これは点 Q を点 P の座標の値を用いて表しているが,逆に点 P の座標を,点 Q の座標の値 x , y を使って表すと

{ r = x s = y − 4   →   ( r , s ) = ( x , y − 4 ) ・・・・・・(8)

となる.点 P は y = x 上の点であるので

r = s ・・・・・・(5)     

の関係がある.(5)の r と s に(8)の r = x , s = x − 4 の関係を代入すると

( y − 4 ) = x ・・・・・・(9)  

となる.(9)は x と y の関係を表している.すなわち,この(9)が(2)の y = x のグラフを y 軸方向に4平行移動したグラフを表す関数である.  

ポイント: y 軸方向に4平行移動した関数とは元の関数の y を y − 4 に書き換えたものになる.

以上の基本的な考え方を基にして

● x 軸方向と y 軸方向の平行移動を組み合わせたグラフを表す関数

y = f ( x ) のグラフを x 軸方向に a , y 軸方向に b 平行移動したグラフを表す関数を求める. 

y = f ( x ) 上の点 P を x 軸方向に a , y 軸方向に b 平行移動したものを点 Q とし,点 P , Q の座標をそれぞれ ( r , s ) , ( x , y ) とする.点 Q の x 座標の値は点 P の x 座標の値 r に a を加えたものとなり,点 Q の y 座標の値は点 P の y 座標の値 s に b を加えたものとなる.すなわち

{ x = r + a y = s + b   →   ( x , y ) = ( r + a , s + b ) ・・・・・・(10)

の関係がある.これは点 Q を点 P の座標の値を用いて表しているが,逆に点 P の座標を,点 Q の座標の値 x , y を使って表すと

{ r = x − a s = y − b   →   ( r , s ) = ( x − a , y − b ) ・・・・・・(11)

となる.点 P は y = f ( x ) 上の点であるので

s = f ( r ) ・・・・・・(12)

の関係がある.この(12)の r と s に(11)の r = x − a , s = x − b の関係を代入すると

y − b = f ( x − a ) ・・・・・・(1)  

となる.(1)は x と y の関係を表している.すなわち,この(1)が y = f ( x ) のグラフを x 軸方向に a , y 軸方向に b 平行移動したグラフを表す関数である.  

 

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最終更新日: 2026年9月6日