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数学 高校生

なんでbだけ決まってaは任意なんですか?

6 放物線/接線 (1) 放物線y=x2の2本の接線g, hが点 (a, b)で交わるとする接線g, hが直交するための a,bの条件を求めよ. (2) (a,b)が(1)で求めた条件をみたしながら動くとき,2接線の2つの接点を結ぶ直線 は常にある定点を通ることを示せ (津田塾大国際関係) 放物線と直線が接する この条件は,放物線と直線の方程式を連立して得られる2次方程式が重解 をもつこととしてとらえることができる (判別式D=0). また,例えば,y=kx2とy=mx+nがx=αで接する条件は, kx²-(mx+n)=k(x-α)と表せる・ ととらえることができる (左辺 =0はx=αを重解にもち、左辺の2の係数がんであることから). 放物線上のx= α における接線 通常は微分法でとらえる. ☆を使うこともできる.☆により, y=kx2のx=αにおける接線の方程式は,y=kx-k(x-α)により,y=2kax-ko となる. 解答 (1)点 (a, b) を通る傾きの直線y=m(x-a)+bがy=x2と接する条件 は,r=m(x-a)+6 :.x-mx+(ma-b)=0 が重解をもつことで, 判別式をDとすると, D=0 D=m²-4(ma-b) が0であるから,m²-4am+46=0 の2次方程式②の実数解が,点(a, b) を通る接線の傾きを表すから, 2接線 の直交条件は、②の2解の積46が-1であること. したがって,求める条件は,b=-1/2 (αは任意) 一般に,実数係数の2次方程式 x2+c+d=0の2解α βが αβ <0 を満たすとき, 解と係数の 関係からd <0であり、判別式 D=c4d>0となるので, 2解 は異なる実数であることが保証

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数学 高校生

なぜx^3の係数は正であると言えるのでしょうか。

重号 例題2093 次関数の極大値と極小値の差 325 00000 関数f(x)=x3-6x²+3ax-4の極大値と極小値の差が4となるとき, 定数αの 値を求めよ。 基本208 指針 前ページの例題と同じ方針で進める。 x=αで極大値, x=Bで極小値をとるとすると 解答 極大値と極小値の差が4f(α)-f(B)=4 f(a),f(B) を実際に求めるのは面倒なので,f(α)-f(B) を α-B, α+B, αB で表し, 更に(α-B)2=(x+B)2-40β を利用することで, α+B, aBのみで表すことができる。 f'(x)=3x2-12x+3a f(x)は極大値と極小値をとるから, 2次方程式(x) = 0 すな わち3x2-12x+3a=0 ...... ①は異なる2つの実数解 α,β D>0 今回は差を考えるので, 4-a>0 (α<β)をもつ。 よって、①の判別式をDとすると た D=(-6)-3-(3a)=9(4-α) であるから したがって a<4 ② f(x)のxの係数が正であるから, f(x) はx=αで極大, x=β で極小となる。 f(a)-f(B)=(3-β3) -6(α2-B2)+3a(α-β) 136. =(a-B){ (a2+αβ+β2)-6(a+B)+3a} =(α-B)((a+B)²-aß-6(a+B)+3a) ① で, 解と係数の関係よりα+β=4, ab=a よって (a-B)²=(α+B)2-4aß=4-4・a=4(4-α) a<βより, α-β<0であるから α-β=-2√4-a ゆえに f(a)-f(B)=-2√4-a (4-a-6・4+3a) 2/4-a{-2(4-a)} =4(√4-a)3 f(a)-f(B)=4であるから 4(√4-a)=4 α <βと定める。 x f'(x) + (x) a B 0 - 0 + 大 極小> 3次関数が極値をもつとき 極大値> 極小値 < ② から 4-α>0 よって <4-a>0 61 3 44-a=(√4-a)2 <4-a=1の両辺を2乗 て解く。 すなわち (v4-a)=1 よって √4-a=1 実の ゆえに, 4-α=1から a=3 これは②を満たす。 検討 f(a)-f(B) の計算は,第7章で学習する積分法を利用すると, らくである。 ← ((R)=(x)dx=S,3(xa)(x-B)dx=31-1/2 (a-B) p.352 基本例題2 =(-a) となる。 の公式を利用。

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数学 高校生

青茶51 αβが負ならDは正^_^がなぜ成り立つのか教えて欲しいです

PLASTICERA 88 基本 例題 51 2次方程式の実数解の符号 0000 | 2次方程式 x2(a-10)x+a+14=0が次のような解をもつように, 定数αの の範囲を定めよ。 X (1) 異なる2つの正の解 (2) 異符号の解 指針 与えられた方程式の解をα, B として,次の同値関係を利用する。 異なる2つの正の解⇔D> かつα+B> 0 かつαB>0 異なる2つの負の解D> かつα+β<0 かつ af>0 異符号の解 ⇔αβ<0 p.87 基本事項 2次方程式2-(a-10)x+α+14=0の2つの解をα, β と (1) (2) ともに,数学で学 解答 し, 判別式をDとする。 D={-(a-10)}-4(a+14)=α-24a+44 ここで 解と係数の関係から =(a-2)(a-22) α+β=a-10, aβ=a+14 (1) α≠β,a>0, β > 0 であるための条件は 習した2次関数のグラフを 利用して考えることができ る。下の検討 参照。 基本 例題 2次方程式 値の範囲を定 (1) 2つの解 (2)1つの角 指針 2次 (1) (2) 以上 ⑥以利 利用 2次 解答 別式 D>0 かつ α + β > 0 かつ a > 0 異なる2つの正の解とあ D > 0 から ゆえに (a-2)(a-22)>0 るから, αキβ で D>0 解① (1) a<2, 22<a ...... ① α+β> 0からα-10>0 よって >10 aβ > 0から a +14> 0 よって a>-14 ① ② ③ の共通範囲を求めて a>22 (2)α,βが異符号であるための条件は aβ<0 ...... [ ① -14 2 10 22 a ゆえに a +14 < 0 よって a<-14 αβ <0ならD>0は常に 成り立つ。 グラフの利用 検討 2次関数f(x)=x²-(a-10)x+α+14 のグラフを利用すると, α<βとして (1) f(x) (1) D=(a-2)(a-22)>0, a-10 + x=1~10 (2) f(x)↑ 2 軸について x= ->0, 2 f(0)=α+14>0 (2) f(0)=a+14 < 0 0α B 0 a 13 練習 2次方程式x2-2(k+1)x+2(k'+3k-10)=0の解が次の条件を ② 51kの値の範囲を求めよ。

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