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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