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二次関数に関する質問です。

    とりま つくる (id: 3578) (2024年10月7日19:18)
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    画像の問題が、解説を見てもよく分かりません。過程の詳細な説明が欲しいです。よろしくお願いします。

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    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年10月7日21:01)
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    すけ ろく さん、こんばんは。初めての方ですね。よろしく。 初めの5行は大丈夫ですか? 点(X,Y)は通過領域の中にある(とすると) →点(X,Y)を通る直線 $l(t)$ がある(はず) →あるtの値のとき直線 $l(t)$ は点(X,Y)を通る(ただしt≧0) →そのtの値の時に点(X,Y)は直線 $l(t)$ 上にある →(X,Y)は直線 $l(t)$ の式を満たす(代入したら成り立つ) →$Y=2(t-1)x-t^2+1$ が、あるt(≧0)の値の時に成り立つ 結論:点(X,Y)が通過領域の中にあるならば、$Y=2(t-1)x-t^2+1$ を満たすt(≧0)の値が存在する(はず) ここまでがはじめの5行で示されています。 次には、始点をガラリと変えなければなりません。ここが難しい(分かりにくい)ところです! $Y=2(t-1)x-t^2+1$ という式をtについての2次方程式だと考えを変えるのですね。 →$t^2-2Xt+2X+Y-1=0$…① →あるX、Yの値(つまり点(X,Y)は通過領域内にあるようなX、Y)の時にこの2次方程式を満たすある実数t(t≧0)があるわけだ! →じゃ、問題をガラリとかえて、 「どんなX、Yの値の時にその方程式を満たす実数t(≧0)が存在するか」を調べればいい! あるX、Yを定めて①を作ってtを解こうとしたら正の解がないとしたら、点(X,Y)を通るように直線 $l(t)$ を決めるtの値がない、ということなんですね。 以下、問題は、普通の $x,y$ で書いてやれば 問題A:2次方程式 $x^2-2px+2p+q-1=0$ が $x\geqq0$ であるような実数解を少なくとも1つ持つような $p,q$ の条件を求めなさい。 ということです。(今やってる問題ではxがt、pがX、qがYということです) これ以降は、今解いているはじめの問題文(通過領域とか)などきれいさっぱり忘れます! 問題Aを解くことだけを考えますよ。 この「2次関数の問題」は解けますか? 模範解答にあるように、そのような実数解があるようなグラフの条件を押さえて解いていきますね。 軸 $x=p$ (問題では $t=X$)が正の場合と負の場合は条件が違うので場合を分けていますよ。 Xは今はあくまでも軸の方程式 $t=X$ のXです! これで大丈夫ですか?会話型を目指しています。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。返事がないと、せっかく書いたものを読んでくれたのかどうか、書いたものが役に立ったのかどうか、こちらではわからないのです。コメントよろしく。
    とりま つくる (id: 3578) (2024年10月8日12:40)
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    読みました!そうだったんですね、前半の部分の謎が解けました!丁寧に説明していただいてありがとうございます!大変助かりました!! でも後半がまだ自信が持てないので、もしよければ、後半の「条件〜」についても解説していただけませんか? 後半は解の配置、存在範囲の問題と捉えて解けばいいんですか? ・X≦0, f(0)≦0 ☝️これは軸が負の範囲にあるとき、原点の値が負になるって意味 →つまり二次方程式の右側の部分が正の範囲で横軸と交わる →少なくとも一方の解が正になる! ・X>0, f(X)≦0 ☝️これは軸が正の範囲にあるとき、頂点がt軸上かそれよりも下側 →解なしにならない! ってことでいいんでしょうか。 でもこのままだと二次方程式の左側が負になってしまいそうですが、それは問題ないのですか? コメントお待ちしてます。よろしくお願いします。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年10月8日14:10)
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    「→解なしにならない!」じゃなくて、少なくとも一つは正の解を持つことになる、です! 「二次方程式の左側が負」ってどういうことかな?2次関数のグラフの左側が負の部分と交わってしまう、ということでしょうかね。それはかまいません。もうひとつの交点(右側)が0以上の範囲で必ず存在しますから、大丈夫ですよ。その場合は(X,Y)を通る直線lは1本しかないということ。もし0以上の2点で交わる(0以上の2つのtがある)ときはその点(X,Y)をとおる直線は2本ある、ということが分かるのです。 これで大丈夫ですか?コメント欄に何か返事を書いてください。よろしく。

    とりま つくる (id: 3578) (2024年10月8日23:43)
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    そうです!すみません、「交点を持つ」と言えば良かったんですね。 丁寧な対応をしてくださってありがとうございました。お陰ですごく納得できました。かなり悩んでいたので本当に助かりました!感謝してもしきれないです!ありがとうございました!

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年10月9日8:02)
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    そんなに有難がられると、恐縮してしまいます。聞きたいことが出たらまたどうぞ。お待ちしています!

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