数学
高校生
解決済み

青チャートの二次方程式の問題です
模範解答ではグラフを使って解いているのですが、私はいつも通り絶対値を場合わけしてといてみました。すると答えが違いました。なにが原因でこうなってしまったんでしょう?

90 00000 重要 例題 122 絶対値のついた2次方程式の解の個数 基本120 kは定数とする。方程式 |x-x-2|=2x+kの異なる実数解の個数を調べよ。 指針 絶対値記号をはずし、 場合ごとの実数解の個数を調べることもできるが, 方程式f(x)=g(x) の解y=f(x), y=g(x)のグラフの共有点のx座標 に注目し、グラフを利用して考えると進めやすい。 このとき、y=|x-x-2|とy=2x+kのグラフの共有点を考えてもよいが,方程式を |x2-x-2|-2x=k(kを分離した形)に変形し, y=|x-x-2|-2xのグラフと 直線y=kの共有点の個数を調べると考えやすい。 [S] なお,y=|x2-x-2|-2xのグラフのかき方は、 前ページの例題121と同様。 Cre CHART 定数kの入った方程式 f(x)=kの形に直してから処理 解答 |x2-x-2|=2x+kから y=|x2-x-2|-2x ① とする。 x2-x-2=(x+1)(x-2) であるから x2-x-2≧0の解は x≦-1, 2≦x x-x-2<0の解は -1<x<2 よって, ① は x≦-1, 2≦xのとき y=(x2-x-2)-2x=x2-3x-2 =(x-2)²-¹7 17 -1<x<2のとき |x-x-2|-2x=k ...... y=-(x2-x-2)-2x=-x²-x+2 2 9 = -(x + 1² - ) ² + + ²/1/2 17 4 -4<k<2, STA k=2, 1/2のとき3個 2<k</12 のとき4個 |1 Let 10 -2 3-2- 22 ゆえに,①のグラフは右上の図の実線部分のようになる。 ! 与えられた方程式の実数解の個数は、 ①のグラフと 直線y=kの共有点の個数に等しい。 これを調べて ん<-4のとき0個; k = -4のとき1個; のとき2個 検討 y=x2-x-2|のグラフは次 のようになる(p.188 参照 )。 YA -1 0 1 2 x 2 >1- [s] これと直線y=2x+kの共有 点を調べるよりも,下のよう に、 ①のグラフと直線y=k の共有点を調べる方がらくで ある。 ① 1 1 1 + 1 1 iO 1 sit 350 x 9
[X²=X²] =2X+K (0-²)(x+1)=2X+K 1) ((-2) (x + 1) ²009 11-1<x<2 x = -1² X x²³²-x-2-2-K-Q X²²HIKI 12 4、チ 12-9-9(2-1) JK² 7 , 2 CK... =9+ ( +4K 2コ K= 77²9283= FK+17) (7 4K 47 20 | K >= ²1 ²² 23 +7<K< 20²4] Kニ量のとき1コ KG-201² 03 = 4 -X²XX+2+2x+x²=²9 -X²³²²-X-²22-K²0 0-11+(2+) / K² ²91=2] の2つ [fant 13 pag KF| F Kycand nd o q f

回答

✨ ベストアンサー ✨

判別式で解の個数を求めようとしたところが誤りで、自分で決めたx≦-1,2≦xという範囲の中に収まっているかに着目する必要があります。

f(x)=x²-3x-2-kとし、これがx≦-1,2≦xの範囲でx軸と交わる個数を調べると、
2≦xの部分で交差する条件はf(2)≦0
(軸がx=3/2なのでこれ以外の条件は不要)
x≦-1の部分で交差する条件はf(-1)≦0
(同上)
これらの条件を合わせて、解が2個、1個、0個になる場合のkの範囲が出ます。(ii)も同様です。

そして(i)(ii)を組み合わせて、kによって解の個数は計5種類のパターンがあると分かります。

えだか

同様としましたが、(ii)はもっと面倒ですね。

g(x)=x²+x-2+kとして、-1<x<2の範囲での解の個数は、
解が2個となるのは
判別式D>0 かつ 頂点のy座標<0 かつ g(-1)>0 かつ g(2)>0
1個となるのは
D=0 または g(-1)g(2)<0
0個となるのは
「D<0」 または 「D>0 かつ 頂点のy座標<0 かつ g(-1)<0 かつ g(2)」

記述量が多い上に抜けや計算ミスも多そうなので、やはりグラフから考えることを推奨します。自分の練習としてやるのはいいと思いますが……。

過疎村

判別式で解の個数を求めても、その解自体がちゃんと範囲に収まってるかが考慮されてないからダメだったんですね
たしかにめちゃくちゃ大変そうなので素直にグラフでやります
丁寧に教えてくださりありがとうございます

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