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Mathematics Senior High

数2の質問です! 74の問題をテーマ37の 解答みたいなかんじで書いてほしいです!! また このとき、〜 の方程式は どのようにわかるんですか?? よろしくおねがいします🙇🏻‍♀️՞

テーマ 37 3次方程式の重解 応用 a は実数とする。 3次方程式xー2x²+(a-3)x+α=0が2重解をもつと き定数αの値を求めよ。 こいい 方程式が (x-a)(x2+px+q)=0と変形できたとすると,2重解をもつの は次の [1] [2] のいずれかの場合。 [1] x2+px+q=0の解の1つがαで,他の解はαでない [2] x2+px+q=0がα以外の重解をもつ may you (x+1)(x²-3x+a)=0 [1] x+1=0の解x=-1がx-3x+α=0の解であるとき (−1)²-3-(-1)+a=0 よって α=-4 このとき, 方程式は(x+1)(x-4)=0となり, 2重解をもつ。 [2] 2次方程式x2-3x+α=0が重解をもつとき, 判別式Dについて D=(-3)²-44=0 よってa=1 このとき, 方程式は(x+1)(x-2)=0となり,2重解をもつ。 解答 方程式を変形すると 練習 74 a は実数とする。 3次方程式x-ax2+2ax-80が2重解をも つとき,定数aの値を求めよ。 発展 3次方程式の解と係数の関係 ① 3次方程式の解と係数の関係 3次方程式 ax+bx2+cx+d=0の3つの解をα, β, y とすると ① 因数分解 ax3+bx2+cx+d=a(x-2)(x-β)(x-y) ② 解と係数の関係 α+β+y=-- aB+By+ya=co, aby=- =_d a 参考 P(x)=ax+bx+cx+d とすると, x = α, β,yが方程式P(x)=0の 3つの解であるから, kを定数とすると、 次の等式が成り立つ。 ax+bx2+cx+d=k(x-a)(x-β)(x-y) 両辺のxの項の係数を比較すると k=a よって, ① が得られる。 ① の右辺を展開すると b a' ax²+bx+cx+d=ax-a(a+β+y)x2+α(aB+By+ya) x-aaßy この両辺の各項の係数を比較すると b=-a(a+β+y), c=a(aB+By+ya), d=-aaby したがって ② が得られる。 第2章 複素数と方程式 73 1-3i が解であるから (1-3i)³+a(1-3i)²+b(1-3i)-20=0 整理して (8a+6-46) -3(2a+6-6)i=0 a b は実数であるから, -8a+b-46, 2a+b-6 は実数である。 よって -8a+b-46=0, これを解くと x³-4x²+14x-20=0 左辺を因数分解すると (x-2)(x-2x+10) = 0 x=2, 1±3 このとき, 方程式は したがって a=-4, b=14 2a+b-6=0 よって、他の解は 2, 1+3i 別解 実数を係数とする3次方程式が虚数解1-3i をもつから, 共役な複素数 1 +3iもこの方程式 の解である。 したがって, 方程式の左辺 x3+ax^2+bx-20 は {x-(1-3i)){x-(1+3i)) すなわち x22x+10 で割り切れる。 74 x +(a+2) x2-2x+10) x3+ax²+ x32x2+ よって これを解くと bx- 10x 20 (a+2)x2+(b-10)x- 20 (a+2)x2−2(a+2)x+10 (+2) (火) (2a+b-6)x-10a-40 上の割り算における余りが0になるから (2a+b-6)x-10-40=0 2a+b-6=0, -10a-40=0 a=-4, b=14 このとき, 方程式は (x-2)(x2-2x+10) = 0 したがって x=2, 1±3i 1 よって,他の解は 2,1+3i 解答編 したがって, 方程式は(x2)=0 となり, 3重解をもつ。 [2] ①が重解をもつとき ①の判別式は (1) x3-ax2+2ax-8 =-(x2-2x)a+ x3-8 =-x(x-2)+(x-2)(x+2x+4 =(x-2)(−ax+x²+2x+4 ) =(x-2)(x²+(2-a)x+4)=k よって, 方程式は (x-2){x+(2-a)x+4)=0 ゆえに x-2=0 D=(2-a)²-4-1-4-a²-4a-12 =(a+2)(a-6) D=0であるから (a+2)(a-60 よって a=-2,6 =6のときは [1] から不適。 a=-2のとき, ① は 75 (1) 3次方程式の解と係数の関係から a+β+r=-- 2²=2, または x2+(2-a)x+4=0 ...... ① 与えられた方程式が2重解をもつとき, 次の 2つの場合が考えられる。 [1] x=2が①の解であるとき 22+(2-a) ・2+4= 0 よって a=60A IRAJ このとき, ①は (x-2)20 (x+2)²010 したがって, 方程式は (x-2)(x+2)^²=0 とな り, 2重解をもつから適する。 以上から a=-2 aβ+βr+ra=11=5, =-=-3 afr=- (2) a²+B2+y²=(a+β+r)^2-2aβ+βr+ra) =22-2.5 =-6 (3) 3 +83+73 (4) =(a+B+r){a²+B2+y²-(aβ+βr+ra)} =2-{(-6)-5)+3・(−3)+ =-31 -19 1111 α Br =-3-5+2-1 数学Ⅱ基本練習 +3αßr Br+ra+aß a+by+ya aßr aßr 5 5 -3 3 (5) (α-1)(β−1)(y-1) = aβr-(aβ+βr+ra)+(a+β+r) -1 =-7 別解 x32x2+5x+3=(x-α)(x-β)(x-r) が 成り立つから,この等式の両辺にx=1 を代入 すると 18 13-2.1 +5.1 +3=(1-α)1-β)(1-y) よって (a-1)(β−1)(y-1)=-7 76 (1) OA=|8|=8 (2) AB=17-(-3)=17+3|=|10|=10 (3) AB=|-6-(-9)|=|-6+9|=|3|=3

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Mathematics Undergraduate

青チャートの式と曲線についてです。 赤枠で囲った部分は、図を書けば一目瞭然ですが、式から求めるにはどうすれば良いのでしょうか? よろしくお願いします🙇

[重要] 例題 接線の交点の軌跡 楕円x2+4y2=4について,楕円の外部の点P(a,b)から,この楕円に引いた2 本の接線が直交するような点Pの軌跡を求めよ。 [類 お茶の水大] 指針点Pを通る直線y=m(x-a)+6が,楕円x2+4y²=4に接するための条件は, x2+4{m(x-a)+b=4の判別式Dについて, D=0が成り立つことである。 また、D=0の解が接線の傾きを与えるから,直交傾きの積が-1 と 解と係数の関 係を利用する。 なお,接線がx軸に垂直な場合は別に調べる。 [参考] 次ページでは, 楕円の補助円を利用する解法も紹介している。 CHART 直交する接線 D = 0, (傾きの積)=-1の活用 解答 [1] a≠±2のとき, 点Pを通る接線の方程式は y=m(x-a)+b とおける これを楕円の方程式に代入して整理すると (4m²+1)x2+8m(b-ma)x+4(b-ma)2-4=0 (*) このxの2次方程式の判別式をDとすると D=0 ここで 12/2=16m²(b-ma)-(4m²+1){4(b-ma)-4} TRETJI =-4(b-ma)^2+4(4m²+1) =4{(4-α²)m²+2abm-62+1} ゆえに (4-a²)m²+2abm-b²+1=0 .... IE の2次方程式 ①の2つの解を α, β とすると αβ=1 - 62+1 すなわち 4-a² よって a²+b=5, a+±z [2] α=±2のとき, 直交する2本の接線はx=±2,y=±1| 863 NO (複号任意) の組で, その交点の座標は =-1 842 88-11+x20=1+ (2, 1), (2, -1), (-2, 1), (-2, -1) にある 円x2+y2=5 -√5 基本63 √√5 6754 11 -2 0 |-1 -√5 x 2 +4y²=4 判別式 P(a, b) √5 2, x (*) (b-ma) のまま扱うと, 計算がしやすい。 直交傾きの積が1 < 解と係数の関係 2次方程式 px2+gx+r=0 について =-1が成り立つとき, q^-4pr=q²+4p2> 0 となり、 異なる2つの実数 解をもつ。 [1], [2] から 求める軌跡は 68+(-3) [参考] m の2次方程式 ① が異なる2つの実数解をもつことは, 楕円の外部の点から2本の接線が 引けることから明らかであるが (解答の図参照), これは次のようにして示される。 D' mの2次方程式 ① の判別式をDとすると 2/2=(ab)²-(4-q²)(−62+1)=a²+46²-4 点Pは楕円の外部にあるから 4 +46²4(>が成り立つ理由はか.125 参照。) ゆえに D'>0 なお、一般に楕円の直交する接線の交点の軌跡は円になる。この円を準円という。 に接する2本の直線 2章 8 2次曲線の接線

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