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指針> この問題ではxの変域に制限があるから,例題113 と同じように考えてはダメ!
|0SxS8のすべてのxの値に対して, 不等式x?-2mx+m+6>0が成り立つよ
CHART 不等式が常に成り立つ条件 グラフと関連づけて考える
D0
こうな
うな定数 m の値の範囲を求めよ。
な定
【類奈良大)
基本 79
29
そこで、問題をグラフにおき換えてみると,求める条件は
「0<xS8の範囲で y=x°-2mx+m+6のグラフがx軸より上側にある」
ということ。これを(区間内の最小値)>0 と考えて進める。
20
解答
求める条件は,0ハxS8におけるf(x)=x°-2mx+m+6の最
小値が正となることである。
f(x)=(x-m)°-m"+m+6であるから,軸は 直線x=m
[1] m<0のとき, f(x) はx=0で最小
となり,最小値は f(0)=m+6
f(x)=x?-2mx+m+6
(0SxS8) の最小値を求め
る。→p.130 例題 79 と同
様に,軸の位置が区間
0SxS8の左外か,内か,
右外かで場合分け。
よって m>16
この実
つと
ゆえに m+6>0
[1] 軸は区間の左外にあ
るから,区間の左端
(x=0)で最小となる。
m<0であるから(*)
[2] 0SmS8のとき,f(x) はx=m で最
小となり,最小値は
-6<m<0
m
の実
V 8 X
[2] 軸は区間内にあるか
ら,頂点(x=m)で最小
が常
f(m)=-m'+m+6
-m'+m+6>0
すなわち m°-m-6<0
これを解くと,(m+2)(m-3)<0から
となる。
じ。
[3] 軸は区間の右外 にあ
るから,区間の右端
(x=8)で最小となる。
| ゆえに
また
同じ
0m8
0と
-2<m<3
(*)場合分けの条件を満た
すかどうかの確認を忘れずに。
[1], [2] では共通範囲をとる。
0SmS8であるから (*)
0Sm<3
13] 8<mのとき, f(x) はx=8で最小
となり,最小値は f(8)=-15m+70
14
ゆえに,-15m+70>0から m<
m
0
8し
3
これは8<m を満たさない。
求める m の値の範囲は,①, ② を合わせて
-6<m<3
合わせた範囲をとる。
f(x)の符号が区間で一定である条件
区間でf(x)>0→ [区間内のf(x) の最小値]>0
区間でf(x)<0→ 【区間内のf(x)の最大値]<0
POINT
店」