次の放物線と直線の共有点の座標を求めよ。
ほぼ同じ形の問題を中学3年生で扱っている。受験をした生徒は何度も繰り返したと思うが、「交点」に着目した問題である。したがって、いつも通り連立方程式を立式し、解けばよい。ここで少し面白いのが、「軸との共有点」も、この「交点」の問題に含まれることに気づいただろうか。軸との共有点は言い換えれば、「直線 との交点」である。2つのグラフの交点は、それぞれの式を同時に満たす点なので、連立方程式が基本である。
交点の問題なので、連立方程式を組むことになるが、代入法でも加減法でも結局は同じである。どちらも の形なので、 の式どうしを で結べばよい。あとは二次方程式の解の問題に帰着する。共有点が1つしかない場合もあり、放物線と直線が1点だけで接するとき、その点を「接点」と呼ぶ。
2つの式の が等しいので、
整理すると、
さらに、
左辺を因数分解すると、
より、
それぞれ に代入すると、
したがって、共有点は