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Mathematics Senior High

この方程式が2重解を持つ場合の【1】【2】の意味が分かりません 因数分解までは出来ました;;

基本例題65 3次方程式が2重解をもつ条件 3次方程式x3+(a-2)x²-4a=0が2重解をもつように、 実数の定数αの値を定 めよ。 [類 東北学院大] 基本63 指針 方程式 (x-3)(x+2)=0の解x=3を, この方程式の2重解 という。 また 方程式(x+2)(x-2)=0の解x=-2を,この方程式の3重解という。 まず, 方程式の左辺を因数分解して, (1次式)×(2次式)=0 の形に直す。 方程式が (x-α)(x2+px+q)=0 と分解されたなら, 2重解をもつ条件は [1] x2+px+q=0が重解をもち,その重解はx=α [2]x2+px+q=0がαとα以外の解をもつ。 → 2重解はx=α であるが,一方の条件を見落とすことがあるので、 注意が必要である。 0 解答 与えられた3次方程式の左辺をαについて整理すると (x2-4)a+x3-2x2=0 fr (x+2)(x-2)a+x2(x-2)=0 (x-2){x2+(x+2)a}=0 7²-56-06- (x-2)(x2+ax+2a)=0 なお, [1] は, 2次方程式の重解条件と似ているが, 重解がxキαである (x = αが3重解で はない)ことを必ず確認するように。 a -キ2から 2.1 CD=3+ x-2=0 または x2+ax+2a=0 よって この3次方程式が2重解をもつのは,次の [1] または [2] の場 82=18 30 合である。 DIRO [1] x2+ax+2a=0がx=2の重解をもつ。 2次方程式 D = 0 かつ 判別式をDとすると Ax2+Bx+C=0 の重解は D=α²-4・1・2a=a(a−8)であり, D=0 とすると α=0,8 B) ここで, aキー4 a=0, 8はαキー4 を満たす。 [2]x+ax+2a=0の解の1つが2で、他の解が2でない。 2が解であるための条件は 22+α・2+2a=0 これを解いて a=-1 このとき, 方程式は したがって ゆえに,x=2は2重解である。 以上から a=-1, 0, 8 a 2・1 ≠2 (x-2)(x-x-2)=0 (x-2)^(x+1)=0 A 次数が最低のについて 整理する。 また P(x)=x³+(a-2)x²-4a とするとP(2)=0 よって, P(x) は x-2を因 数にもつ。 これを利用して因数分解し てもよい。 0=2+88 105 x=- ()24 2章 ① について 11 高次方程式 [2] 他の解が2でないとい う条件を次のように考えても い。 他の解をβとすると,解と 係数の関係から 2β=2a β=2 から a=2

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どうして私の解答じゃダメなのでしょうか?

Level 2007年度 〔1〕 y=x+h が平面において、放物線y=xをCとする。また、実数kを与えたとき、 で定まる直線を1とする。 (1) -2<x<2の範囲でCと1が2点で交わるとき, kの満たす条件を求めよ。 () (2) kが1)の条件を満たすとき、Cと1および2直線x=-2, x=2で囲まれた3つの 部分の面積の和Sをkの式で表せ。 - ポイント (1) グラフを利用する解法と, 2次方程式の実数解の存在範囲を考える解法 がある。 前者の解法では,y=x-xとy=kの交点を考える方法,直接Cと1の交点を考え る方法が考えられる。 9 9 11 後者の解法では,-x-k=0の解を考えるが, この解法でも結局y=x²-x-kの グラフを利用することになる。 (2) 3つの部分の面積をそれぞれ定積分で表すが、そのまま計算を進めると計算量が多 くなる。 (x-a) (x-8) dx-(8-) ¹ の利用と式変形の工夫により計算量を少なくする。 解法 1 (1) y=x2, y=x+kより x=x+k すなわち x-x=k よってCとの交点のx座標は,放物線 C' y=x-xと直線l:ykの交点のx座標 に等しい。 y=x²-x=(x-1)² - 1/ で, C'は2点 (2,6), (22) を通り, ' とのグラフは右図のようになる。 したがって, -2<x<2の範囲で C' と'が2 点で交わる条件は <<2) (>²<D} (+²6<0) A 2 C':y=x-x 2 l': y=k IC ゆえに, 求める条件は - <k<2 [注1] 次のように, 直接 C との交点を考えてもよい。 放物線C:y=x2 と直線l:y=x+kが接するとき x=x+k すなわち x-x-k=0 が重解をもつから,判別式をDとすると 1 D=1+4k=0 ...... ( k=- このとき、接点のx座標はx=0であるか ら、-2<x<2の範囲で接する。 また, IC上の点 (2,4)を通るとき :. k=2 4=2+k よって右図より, -2<x<2の範囲でCと が2点で交わるときのんの満たす条件は 〔注2〕 Cと1が接するときのkの値は微分法を用いて 1 2 であるから、 接点の座標は y'=2x=1より, x=- 11 +kより, =-1として求めてもよい。 4 2 よって, k=- ... (2) Cとの交点のx座標を求める。 x2-x-k=0 x=x+k より x=1±√1+4k (-1<x<2) 2 とおくと ₁-1-√1 +4k B = α= 2 2 YA α O 1+√1 +4k 2 §1 2次関数 59 C:y=r O 1 (12-14) 82 2 1(k=2) x

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接線の単元です。接する⇔重解という記述が引っかかっています。2枚目の写真ではどうしてこの解き方を使っていないのか、と言うのがよくわかりません。

次のものを求めよ。 おける法線の方程式 三有点のうち,点 (2,-1/4) コ, f(a)) における法線の方程式 1 -(x-a) f'(a) と曲線の方程式を連立させて E ーる接線の傾きは =1 ある。 星式は -(x-2) 以外の点の座標 p.327 基本事項 y=f(x)/ YA 法線の傾きをmとすると mxf'(2)=-1 よってm=- 洗 = -0 ・法線 基本 例題 207 2曲線に接する直線 | 2つの放物線y=-x2, y=x2-2x+5の共通接線の方程式を求めよ。 指針 1つの直線が2つの曲線に同時に接するとき, この直線を2つの曲線の共通接線 いう。 ① 一方の曲線 y=f(x)上の点A(a, f(a)) における接線の方 程式を求める。 [2] ① で求めた接線が他方の曲線 y=g(x) と接する条件から, aの値を求める。 接する重解の利用。 他にも検討で示したような解法も考えられる。 y=-x2 に対して y'=-2x 解答よって,放物線y=-x2 上の点 (a, -α²) における接線の方程式は y-(-a²)=-2a(x-a) すなわちy=-2ax+a² ① この直線が放物線y=x2-2x+5に も接するための条件は、 2次方程式 x2-2x+5=-2ax+α² すなわち x2+2(a-1)x-a²+5=0 ② が重解をもつことであ D=0 る。ゆえに,②の判別式をDとすると D -=(a-1)²-1-(-a²+5)=2a²-2a-4-2(a+1)(a-2) ...... ...... 基本 204 重要 208 演習 231 接する V (a,-a²) 接する y=-x-x (a,-a²) y=g(x)\\ | 接線が求めやすい方 を指針の手順 ① y=f(x) とするとこ y=x²-2x+5y-f(a)=f'(a) よって ゆえに (a+1)(a-2)=0 a=-1, 2 この値を①に代入して、求める共通接線の方程式は y=2x+1,y=-4x+4 接する y=f 接する y=x2-2x+5 y=-2ax+α²

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