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二次不等式の問題についてです。253番の解説なのですが、解説を見てみると二次不等式の解を解いたり、解き切らずに判別式に当てはめて考えたりしているのですが、なぜ二次不等式の問題で判別式を使うのでしょうか?また、二次不等式の問題で判別式を使うタイミングを教えて欲しいです!明日中... Read More

(5) X (5) 2次方程式 5x²-15x+20=0 の判別式をDと するとD=(-15)²-4・5・20=175 x2の係数が正であるから, この2次不等式の解 すべての実数 (6) 整理すると 9x²-6x+4≦0 2次方程式 9²-6x+4=0の判別式をDとする と D=(-6)²-4.9.4=108<0 x2の係数が正であるから, 9x26x-4 の解は ない。 (1) (6) (3) 整理すると CRE 253 (1) 整理すると 両辺に-1を掛けて x²-7x+13≧0 2次方程式x27x+13=0 の判別式をDとする と D=(-7)²-4・1・13=-3< 0 x2の係数が正であるから、この2次不等式の解 は すべての実数 (2) 整理すると -x²+12x-36 <0 両辺に-1を掛けて x2-12x+360 ゆえに (x-6) ²0 よって、この2次不等式の解は 6 以外のすべての実数 x2+7x-13≦0 (2) -3x²+4x-7>0 X 6x²-5x-6>0 6x²5x6=0 を解くと 両辺に-1を掛けて 3x²-4x+7<0 2次方程式 3²-4x+7=0 の判別式をDとする と D=(-4)²-4.3.7 = -68 < 0 x2の係数が正であるから、この2次不等式の解 はない。 (4) 整理すると X=I x 2 3 3' 2 X= -√3 式の解は 23 x<- 3 2 (4) (5) 2x²+√3x-3=0を解くと -√3+√27 4 √√3 すなわち x= -√3, 2 よって、この2次不等式の解は 127_-√3+3/5 SIS VOO (6) 整理すると x2+2√6x+60 (x+√6) ² ≤0 ゆえに よって, この2次不等式の解は (5) (6) <x -√√3 ≤x≤ -3<x<-2, V3 2 254 (1)x+3x-4≧0から (x-1Xx+4) よって x≦-4, 1≦x ...... ① x2+x-6<0 から よって -3<x<2 ①と②の共通範囲を (x-2)(x+3) <0 求めて 1≦x<2 (2) x²-90から よって -3<x<3 x2+2x>0から よって x<-2,0<x ①と②の共通 範囲を求めて 4 3 (x+3)(x-3) < 0 ① x(x+2) >0 ****** -3-2 0<x<3 (3) 2xx2-3から ゆえに (x+1)(x-3) O よって -1≤x≤3 2x²7x4≦0から よって -√6 (2) -0 20 2-2x-320 (x-4)2x+1)≤0 ①と②の共通範囲を求めて -1 1 255 (1) -8<x²-6x≤05 (-8<x²-6x.... ①から ゆえに よって 0x4 3 x²-6x≤0 x2-6x+8>0 (x-2)(x-4)>0 x< 2,4<x xx-6) ≤0 ・・・・・・・ ④ よって 0≤x≤6 ③と④の共通範囲を求めて 0≦x<2,4<x≦6 KET 0 2 4 (2) 2≦xxx+8から (2≤ x²-x \x²-x≤ x+8 AC ...... ①から x2-x-2≧0 (x+1)(x-2)≧0 ゆえに よって x≦-1, 2≦x ② から x 2-2x-8≧0 (x+2)(x-4)≦O ゆえに よって -2≤x≤4 ③と④の共通範囲を求めて -2 -1 -1/5x53 2 4 ① 6 X ...... ① -2≤x≤ 1, 2≤x≤4 ... 4 4 x 4x²-4x+1>0 256 (1) 整理すると (2x-1)²>0 ゆえに よって, この2次不等式の解は (2) 整理すると 1/12以外のすべての実数 3.x²-6x+10>0 2次方程式 3²-6x+10=0 の判別式をDとする と D=(-6)²-4.3.10=-84 < 0 x2の係数が正であるから、この2次不等式の解 は すべての実数 (3) 整理すると 2-√5x+2≦0 2次方程式√5x+2=0の判別式をDとす ると D=(-√5)²2-4.1.2=-3 < 0 x2の係数が正である から、この2次不等 式の解はない。 1 2 (4) 2x-x-30から 3 -1<x</²/2 3x²-10x+3≦0 から ≤x≤3 よって よって 1 -1 (x+1)(2x-3) <0 ① (3x-1)(x-3) ≤0 ①と②の共通範囲を求めて 14N ****** 3 1 3 2 (5) x²-4x+2=0を解くと よって, x-4x+2>0の解は -4 x+2x-8<0から よって -4<x<2 ①と②の共通範囲を求めて x<2-√22+√2<x ...... ① (x-2)(x+4) <0 3 x (63xx) -x から (3<x(4-x) x(4-x) ≤-x x=2±√2 x 2-4x+3<0 ①から ゆえに よって (x-1)(x-3)<0 1<x<3 x²-5x20 ② から ゆえに よって xx-5)20 x=0,5≤x ③と④の共通範囲は ない。 したがって、この不等 式の解はない。 2-√2 22+√2x -4<x<2-√√√2 0 1 3 数学 5 x

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なぜ重解と虚数解のとき、そしてx=0のとき極大を持たないのか本当にわかりません。

数αの 基本216 とすると 3 で表し、 きる。 とする! るので、 B 0 + 極小 0 もつとき 2乗し 240 (1) 古屋大] 218 00000 f(x)=x-8x+18kx2が極大値をもたないとき,定数kの値の範囲を求め [福島大〕 基本 211.214 ⑩ 4次関数f(x) x=pで極大値をもつ x=pの前後で3次関数f(x) の符号が正から負に変わる であるから,f'(x) の符号が「正から負に変わらない」 条件を 考える。 3次関数f'(x)のグラフとx軸の上下関係をイメー ジするとよい。 なお, 解答の右横の図はy=x(x²-6x+9k) のグラフである f(x)=4x²-24x²+36kx=4x(r2-6x+9k) f(x)が極大値をもたないための条件は,f'(x)=0 の実数 解の前後でf'(x) の符号が正から負に変わらないことであ ある。このことは、 f'(x)のxの係数は正であるから、3次 方程式f'(x)=0 が異なる3つの実数解をもたないことと 同じである。 f'(x)=0 とすると x=0 / または x²6x+9k#0 よって、求める条件は、x6x+k=0が [] 重解または虚数解をもつ [2] [1] 6x19k-0の判別式を!と 2=(-3)2-9k=9(1-k)であるから 4 よって したがっ 4 次関数が極大値をもたない条件 極値もたんD=0,PKO [2]x²5x+9k=0 に x=0を代入すると k=0, k≧1 異なる3実数解 By (3つある。 1-k≤0 (①の前後でさがする、持してる のはもたら でこ x=0を解にもつ ると ≤0 キ 極 小 α=Br k=0 ル 極 a β=y x f'(x) XX=08214²²4²37813! 8 f(x) 極大 k≥1 a k=0 + ya 0 あっとき 山鹿 k>1/ 3つもたん D k=1 3つもにひ [4次関数の極値とグラフ] 一般に, 4 次関数f(x) [ 4 次の係数は正] に対し, f'(x) = 0 は 3次方程式で,少なくとも1つの実数解をもつ。その実数解をαとし、他の2つの解が実数で あれば B., y とする。このとき, y=f(x)のグラフは,次のように分類できる。 特に、極大値をと るのは①の場合だけである。 次の係数が負のときは,図の上下が逆になり, 極大と極小が入れ替わる。) WHEA 夕 347 ② 2重解ともう1つの実数解 ③ 1つの実数解と異なる2つの虚数解 または3重解 (α=β=y) a=β<y, a<β=y www 極 a 22 INA fish 小 p.348 EX 141 (218) ただ f(x)=x^+4x+αx² について,次の条件を満たす定数aの値の範囲を求めよ。 (2) 極大値と極小値をもつ。 6 章 関数の増減と極大・極小 あらから 得 容 大き の紹介 広く ト式復刻版1 ご購入はこち

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224. 赤で書かれているu≠0について質問です。 これはg'(t)=6t(t-u)であり、 g'(t)=0のときt=0,u 極小値と極大値両方を持つ必要があるので u≠0ということですか?? また、「かつ」という書き方ではなくこうでもいいですか? (写真) 最後に、 ... Read More

342 BE ひ)を通る 線Cの接線が3本存在するための u, vの満たすべき条件を求めよ。また、そ 条件を満たす点(u, v) の存在範囲を図示せよ。 演習 例題2243本の接線が引けるための条件 (2) |f(x)=x-x とし, 関数y=f(x) のグラフを曲線Cとする。点(u, 指針 前ページの演習例題223と考え方は同様である。 ① 曲線C上の点 (t, f(t)) における接線の方程式を求める。 (②21で求めた接線が, 点 (u, v) を通ることから,t の3次方程式を導く。 [③3] [②2] の3次方程式が異なる3個の実数解をもつ条件を,u, の式で表す。.... g(0)g(u) < 0 から (u+v)(-u³+u+v) <0 ②2 ②でu=0 とすると<0 となり,これを満たす実数は存在 しない。ゆえに,条件u≠0は②に含まれるから, 求める条件 は ② である。 u+v>0 ②から よって ....... -u³+u+v<0 u+v<0 \u³+u+v>0 ゆえに,点(u, v) を通るCの接線が3本存在するための条件s-# は,t の3次方程式 ① が異なる3個の実数解をもつことである。 よって,g(t)=2t3-3ut'+u+cとすると, g(t) は極値をもち, 極大値と極小値が異符号となる。 g'(t)=6t2-6ut=6t(t-u) であるから u=0 かつg(0)g(x)<0 v>-u \v<u³_u または <-u または \v>u³_u0 したがって,点(u, v) の存在範囲は 右の図の斜線部分。境界線を含まない。 解答 f'(x)=3x2-1であるから, 曲線C上の点の座標を(t, f(t)) とすると,接線の方程式は y-(t³-t)=(3t²-1)(x−t) DROLON y=(3t²-1)x-2t3 すなわち この接線が点 (u, v) を通るとすると+v=(3t2-1) u-2t3 よって 2t3-3ut2+u+v=0 ① 3次関数のグラフでは, 接点が異なれば接線も異なる前ページの検討参照 [1] 2c x≥0 にな ①を した これ [2] 2 f'(x V √√30 3 2√3 9 基本 219,演習20 DACO 2√3 √3 3 _y_f(t)=f'(t) (x-t) p.337 の例題 219 参照。 CLONEENHOU g' (t)=0 とすると t=0, u u=0のとき、 t=0,uの うち一方で極大、他方で 小となる。 v=uuのとき v=3u²-1 v=0 とすると √3 3 = u=± √3 のとき 3 u=± 2√3 9 (複号同順) 直線では線 CO 原点Oにおける接線。 ⑤ 224 曲線 Cの接線が3本存在するためのu, v 練習 f(x)=-x 3 +3x とし, 関数 y=f(x)のグラフを曲線Cとする。 点 (u, の条件を満たす点(u, v) の存在範囲を図 演習 ひの満たすべき条件を求めよ。 αは定 にαの また 指針▷f い)を運 解答 f(x)=x と 1 0 7 f'(x)= 求める ① [3] ①を よっ ゆよこい XM 表 これ [1]~ 練習

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223.) この問題で記述している 「三次関数のグラフでは接点が異なると接線が異なる」 というのは一つの接線で2つの接点を持つ方程式も存在するが、3時間数は全てそうではない、ということですか??

43の考え方で s, f(s))で接する で接するとして 致する。 =(x-8)(x-1) 下の別 は え方によるものである。 ▼st を確認する。 方程式は x-31¹+81³. めの条件は、 方程 である。 をもてばよい。 -21-2) て、 sキナである。 0000 演習 例題223 3本の接線が引けるための条件 (1) |曲線C:y=x+3x2+xと点A(1, α) がある。 Aを通ってCに3本の接線が引 けるとき,定数aの値の範囲を求めよ。 1 本〔類 北海道教育大] 基本 218 -1)-8=-8 から パー 芹求めよ。 「指針3次関数のグラフでは、接点が異なると接線が異なる(下の検討 参照) から, 曲線CA (1,α) を通る3本の接線が引ける ・曲線C上の点 (t + 31+t) における接線が A を通るようなtの値が3つある そこで, 曲線C上の点(t, における接線の方程式を求め,これが点 (1, a) を +362+t) 通ることから, f(t) =αの形の等式を導く。 。 ********* CHART 3次曲線 接点 [接線] 別なら 接線[接点] も別 解答 y=3x2+6x+1であるから, 曲線C上の点(t, ピ+3t2+t) に おける接線の方程式はy-(t+3t+t)=(3t2+6t+1)(x-t) y=(3t2+6t+1)x-2t-3t2 すなわち この接線が点 (1,α)を通るとすると -2°+6t+1=α ① 定数 αを分離。 f(t)=-2t+6t+1 とすると Fit Maasto f'(t)=-6t2+6=-6(t+1)(t-1) f'(t)=0 とすると f(t) の増減表は次のようになる。 t=±1 ( t f'(t) f(t) -1 1 0 + 0 極小 極大 7 -3 5 ... - 5 1 -1/0; 1 y=a t |y=f(t) 3次関数のグラフでは、 接点が異なると接線が異なるから, の3次方程式 ①が異なる3個の実数解をもつとき, 点Aか ら曲線Cに3本の接線が引ける。 したがって、曲線 y=f(t) と直線y=α が異なる3点で交わる 条件を求めて -3<a<5 <f(-1)=2-6+1=-3, f(1)=-2+6+1=5 < ① の実数解は曲線 y=f(t) と直線y=α との 共有点の座標。 検討 3次関数のグラフにおける, 接点と接線の関係 3次関数y=g(x)のグラフに直線y=mx+nがx=α,β (αキβ)で接すると仮定すると g(x)−(mx+n)=k(x-a)²(x−ß)² (k=0) ←接点⇔重解 の形の等式が成り立つはずである。ところが、この左辺は3次式,右辺は4次式であり矛盾して いる。よって,3次関数のグラフでは, 接点が異なると接線も異なる。 これに対して, 例えば4次関数のグラフでは, 異なる2点で接する直線がありうる ( 前ページの 演習例題222 参照)。 したがって,上の解答の の断り書きは重要である。 練習点A(0, α) から曲線 C:y=x-9x2+15x-7に3本の接線が引けるとき,定数 73sceto() 223 aの値の範囲を求めよ。 341 6章 3 関連発展問題 38

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