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Mathematics Senior High

これ方程式を解いた答えとグラフが方程式を満たすxの値ってどうして一致するんですか?

基本例 3 分数関数のグラフと直線の共有点,分数不等式 (1) 関数 y= 2 (2) 不等式 指針 (1) 解答 x+3 のグラフと直線y=x+4の共有点の座標を求めよ。 <x+4 を解け。 2 x+3 y= 共有点実数解 すなわち、分数関数の式と直線の式からyを消去した 2 x+3 方程式 (2) 不等式 f(x) <g(x) の解 ⇔y=f(x) のグラフがy=g(x)のグラフより下側にあ るようなxの値の範囲 2 x+3 (1) ①, ② から =x+4の実数解が共有点のx座標である。 ①, y=x+4 グラフを利用して解を求める。 なお,分数式を含む方程式・不等式を 分数方程式・分数不等式 という。分数方程式・ 分数不等式では,(分母)≠0) というかくれた条件にも注意が必要である。 CHART 分数不等式の解グラフの上下関係から判断 2 x+3 両辺に x+3を掛けて =x+4 2=(x+4)(x+3) 整理して x2+7x+10=0 ゆえに (x+2)(x+5)=0 よって ②から ② とする。 x=-2,-5 x=-2のときy=2, x=-5のときy=-1 したがって, 共有点の座標は (2) 関数 ① のグラフが直線 ② の 下側にあるようなxの値の範 囲は,右の図から -5<x<-3, -2<x 注意 グラフを利用しないで,代 数的に解くこともできる。この 方法は次ページで学習する。 -4 -5 1 YA -3 -20 4 2 基本 1 y=g(x) (-2,2), (-5, -1) (1) y X y=f(x) 5 <yを消去。 2次方程式に帰着される [ただし, (分母)≠0 す なわち x≠-3という条 件がかくれている]。 x=-2. -5は 2 x+3 分母を0としないから、 方程式 2 x+3 解である。 (1) のグラフを利用。 =x+4の の共有点の座標を求めよ。 1 章 ① 分数関数・無理関数 <xキー3に要注意! x=-3 は, 関数 ① の定 義域に含まれない (つま り, グラフが存在しない)。

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黄色マーカーのところで、なんでここを掛けているのかがわかりません。教えてください!

④チャレンジ [金沢大] αを実数の定数とする。 xの2次方程式x2+(a-1)x+a+2=0 .... ①について 次の 値の範囲を求めよ。 ただし, 重解は1つと数える。 (1) ① 0≦x≦2の範囲に実数解をただ1つもつときの値の範囲 含める (2) -2≦a≦-1 のとき, ① の実数解xのとりうる値の範囲 (1) ① の判別式をDとし, f(x)=x2+(a-1)x+a+2 とすると D=(a-1)2-4(a+2)=(a+1)a-7), F(x) = (x + ª−¹)²_ (a+1)(a−7) 4 ①0≦x≦2の範囲に実数解をただ1つもつための条件は,次の [1]~[3] のいずれか が成り立つことである。 [1] 0≦x≦2の範囲に重解をもつ このとき D=005-¹2 D = 0 すなわち (+1)a-7)=0から a=-1,7 a-1 0≤-92¹≤245 -3≤a≤1 a-1 [2] 0<x<2の範囲に重解ではないただ1つの実数解をもつ このとき f(0) ƒ(2) <0 よって (a+2x3a+4) <0³5 -2<a<-- [3] 0≦x≦2の範囲にx=0 またはx=2のいずれか一方のみを解にもつ (i) x=0を解にもつとき a=-2 このとき 他の解は x=3 (これは適する。)←x2+(-2-1)x+(-2)+2=0 (ii) x=2を解にもつとき 4 a=- 3 よって, a=-1 が適する。 このとき、 他の解は =1/3 (これは不適。) x= 4 よって -25a<-. [1]~[3] より 求めるαの値の範囲は (2) ①から (x+1)a+x2-x+2= 0 g(a)=(x+1)a+x2-x+2 とおくと, -2≦a≦-1のとき, ① を満たす実数xが存在 するための条件は g(-2)g(-1)≦0 すなわち x(x-3xx-1) ²0 別解 ①から a(x+1)=-x2+x-2 よって、 2次方程式①の解は,y=a(x+1) とy=-x2+x-2のグラフの共有点のx 座標である。 a= a=-1 x²-3x = 0 0≤x≤3 x(x-3)=0 (1) 2次方程式 ① の判別式をDとおくと よって, D=0 のとき a=-1, 7 ゆえに、 2次方程式 ①の重解は a=-1のときx=1, a=7のとき x=-3 4 x=2を解にもつとき, 34+4=0から D=(a-1)2-4(a+2)=(a-7Xa+1) x=30

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244. この問題において、Dを求めることって必要ですか? 実際この問題はDを求めずとも答えに辿り着けるし、 他の教材等で同様の問題の解答を見たときDについて調べていなかったのですが、必要なのでしょうか??

372 基本例題 244 面積の最大最小 (1) 点 (1, 2) を通る直線と放物線y=x² で囲まれる図形の面積をSとする。 S AA ARŠNODUR 小値を求めよ。 指針 点 (1,2) を通る直線の方程式は,その傾きを m とすると,y=m(x-1)+2と表され まず, この直線と放物線が異なる2点で交わるとき, 交点のx座標α, BでSを表す。 このとき, 公式f(x-a)(x-3)dx=-12 (B-α) が利用できる。 更に,S を m の関数で表し,mの2次関数の最小値の問題に帰着させる。 解答 点 (1, 2) を通る傾きmの直線の方程式は y=m(x-1)+2 ...... ① と表される。 直線 ① と放物線y=x2 の共有点のx座標は, 方程式 x2=m(x-1)+2 すなわち x2-mx+m-2=0 の実数解である。 この2次方程式の判別式をDとすると D=(-m)²-4(m-2)=m²-4m+8=(m-2)2+4 常に D>0 であるから, 直線 ① と放物線y=x2 は常に異なる 2点で交わる。 その2つの交点のx座標をα, β(α<β) とすると s=${m(x-1)+2-x*}dx=- = -√²₂(x²-₁ T 2-mx+m-2)dx =-f(x-a)(x-B)dx=1/12(B-α) また B-α= m+√√D m-√√√D -=√D=√(m-2)² +4 2 2 したがって, 正の数β-α は, m=2のとき最小で,このとき (B-α)も最小であり,Sの最小値は 1/12 (14)-1/30 adst 7-8-9 adot x2-mx+m-2=0の2つの解をα, β とすると よって ゆえに (B-a)²=(a+β)²-4aβ=m²-4(m-2)=(m−2)²+4 3₁ 点 (1,2)を通りに な直線と放物線y=x^ まれる図形はない。 よって x軸に垂直な直線は考えな てよい。 X=- 検討 β-αに解と係数の関係を利用 S=1/12 (B-4)において, (B-α)の計算は 解と係数の関係を使ってもよい。 a+β=m,aβ=m-2 (1,2) α, βは2次方程式 x²-mx+m-2-00 TS, mt√m²-4m+! 2 S=— (B—a)³= ¹ {(B—a)³²}* = = = {(m−2)² + 4) ³ ≥ — • 4³-4 6 m²-4m+8=D XD-M300 TIROMA

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