✨ ベストアンサー ✨
この問題のレベルをやってるって事なので単純に説明してしまいます(分からなかったらその都度質問ください)。
一区分ずつ見たら必ずわかると思います。
まず、与式を見たときに二元二次式なので、一方の変数について整理するのが妥当です。
そして因数分解した結果は解の公式から導くのが一番早いので、計算するのが面倒なルートの中を一先ずDとおいて計算しています。
肝心のDを計算した結果、Dの中に変数yがあるのが分かるのですが、このままyがルートの中にあった場合「1次式の積」ではなくなってしまいます。
よってDが「完全平方式」の場合のみ条件を満たすことがわかります(完全平方式とはA²の形のこと、つまりDが(By+C)²の形に因数分解できて、ルートが外れるときだけという意味)。
そして完全平方式になるときDの中の二次式は重解を持つので、その式の判別式D₁は0になります。
そしてこれを計算するとkが求まるので答えとします。
説明ありがとうございます!