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二次関数の解の配置

    iPad用 7 (id: 3067) (2024年4月16日9:38)
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    「方程式 $kx^{2}-2(k+2)x+3k+2=0$ の解について、異なる二つの負の解をもつkの範囲を求めよ。」 という問題について。添付画像のように場合分けしてみたのですが、解答と合いません。また、模範解答を参照したところ、最初の手順として$f(x)=x^{2}-\frac{2(k+2)x}{k}+\frac{3k+2}{k}$となおしてから計算していました。 質問したいのは以下の2点です。 ①自分で解いた方について、f(0)>0 の部分にどのようなミスがあってしまっているのか。 ②模範解答のような方法を用いるのは何故なのか。また、模範解答で判別式Dを用いないのは何故なのか。 よろしくお願い致します。

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    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年4月16日11:28)
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    iPad用 7 さん、こんにちは。 よくやる間違いです! あなたのやり方では、x²の係数が正なのか負なのか定まっていません。よって、k>0の場合はグラフが下に凸だからf(0)>0という条件でいいですが、k<0のときはf(0)<0が条件になります。このへんを区別せずにやっているのが敗因です。 模範解答の方では、全体をk(≠0)で割ってしまって、x²の係数が正の状態にしてからあれこれ調べたり条件を定めたりしています。このほうが場合分けをせずに済むので楽ですね。あなたのやり方では、kが正の場合と負の場合にわけて考えれば正解に行き着けますので、やってみるといいです。 あと、判別式と頂点のy座標はほぼ同じですから、どちらかを使えばいいのです。判別式だって大丈夫です。 一般の2次関数 $y=ax^2+bx+c$ では、頂点のy座標は $y_0=-\dfrac{D}{4a}$ なので、a>0でD>なら $y_0<0$、a<0でD>0なら $y_0>0$ となり、aの正負に気を付ければ(ま、グラフを想像してしまえば一目瞭然ですが)判別式Dをかんがえるのと、頂点のy座標を考えることは同じです。 これで大丈夫ですか?会話型を目指していますので、コメント欄に、分かったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、書いてくださいね。よろしく。
    iPad用 7 (id: 3067) (2024年4月18日14:00)
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    ご回答ありがとうございます。 大丈夫です!$x^{2}$の係数を正にして計算し直してみたところ計算が合いました。今みで何も考えずに判別式を使っていたんですが、判別式にもちゃんと意味があるんですね。 ありがとうございました!

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年4月18日14:51)
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    お役に立てたなら良かったです。またどうぞ!

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