このサイトはお使いのブラウザでは正常に動作しません。Google Chromeなど、別のブラウザを使用してください。
二次関数
題問3の(1)です。
判別式は解いてみたのですが、そこからどうすれば良いのか分かりません。
相異なる実数解をもつとは、どういった時なのでしょうか?
回答
qwert asdfgさん、こんばんは。
「判別式は解いてみたのですが、そこから」といわれても「そこから」がどこからなのか分かりません。
あなたがやったところまでのノートをアップして見せてください。
==================
コメント、写真を拝見しました。
なるほど、わかりました。では判別式の話から。
2次方程式$ax^2+bx+c=0$の解の公式は知ってますね。
$x=\dfrac{-b\pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a}$
これに当てはめたとき、ルートの中の $b^2-4ac$ の値が負だと $\sqrt{b^2-4ac}$ の値がないので、解が作れません。よって $\sqrt{b^2-4ac}$ の値が負の時は2次方程式$ax^2+bx+c=0$は解を持ちません。
また、 $b^2-4ac$ の値がちょうど0の時は、解の公式から $x=\dfrac{-b}{2a}$ というたった一つの解しか求まりません。よって $\sqrt{b^2-4ac}$ の値が0の時は2次方程式$ax^2+bx+c=0$はただ1つの解(重解といいます)を持ちます。
さらに、ルートの中の $b^2-4ac$ の値が正だと $\sqrt{b^2-4ac}$ は値があり、2次方程式$ax^2+bx+c=0$は
$x=\dfrac{-b+ \sqrt{b^2-4ac}}{2a},\dfrac{-b- \sqrt{b^2-4ac}}{2a}$
という2つの解を持ちますね。
以上より、 $b^2-4ac$ の値が負か0か正かで、解の個数は方程式を解かなくても分かります。
$b^2-4ac$ の値は2次方程式$ax^2+bx+c=0$が持つ解の個数を判断してくれます。
それで $b^2-4ac$ のことを「判別式D」と言って、解の個数が問題になるときは判別式を調べるのです。
ここまでは大丈夫ですか?
この問題では2つの2次方程式がそれぞれに2つの解を持つというのですから、それぞれの判別式が正でなければなりません。
$D_1=4k^2-4k-24$ が判別式なので、$D_1=4k^2-4k-24>0$ という不等式を満たすようなkでなければなりません。あなたのノートでは≧になっていますが>でなくてはいけません。=も入れてしまうと、解を1個か2個持つ条件になってしまいますのでね。
で、それを解いてkが満たさなければならない範囲が求まりましたね。ここも=は入れてはダメです。
解はk<-2、3<k…①になりました。
次に $D_2=k^2+4k+4-2k^2-4k+4=-k^2+8$ も正でなければなりません。
$-k^2+8>0$ より $-2\sqrt{2}<k<2\sqrt{2}$…② が2番目の2次方程式が2つの異なる解を持つために必要なことです。
問題では両方の方程式ともに2つの異なる解を持つのですから、①も②もみたすようなkの範囲であればいいはず。
数直線上に①と②を線で表わすのは大丈夫ですか?①は-2と3の外側で、②は $-2\sqrt{2}$と$2\sqrt{2}$の間です。
書いてみて、両方に共通の範囲が重なるのは$-2\sqrt{2}$ とー2の間だけです。よって求めるkの範囲は
$-2\sqrt{2}<k<-2$ です。
これで大丈夫ですか?
これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、コメント欄に何か返事を書いてください。よろしく。
判別式からkの範囲は出しました。 しかし、なぜ自分は、判別式を使おうと思ったのかすら分かってないので、実質何も分かってないです。 ごめんなさい。
ごめんなさいは不要です(笑)!いいじゃないですか、質問をしてわかろうと頑張っているのですから。上の回答に追記しました。読んでください。
なるほど!おそらく自分は、相異なる実数解をもつというのを、2つの方程式の解が重ならないようにするという風に解釈してしまいましたが、それぞれの方程式の解が実数解をもち、かつ、重解にならないようにするという意味だったのですね。理解しました。 丁寧にありがとうございます!
え?え!そういうふうに考えていての質問だったんですか?初めからそう言ってくれればこちらもおすすめ楽だったのに(笑)!ま、解決して良かったです。またどうぞ。