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数学 高校生

例題の問題です 0<2ルート15<8という範囲になるのは何故ですか?? 0じゃなくて、7とかになることはないのですか??

112| 3章 2次開物 124 重要 基本例題 78 2次方程式の応用 2つの 右の図のように, BC=20cm, AB=AC, ZA=90° の三角形 ABCがある。辺 AB, AC上に AD=AE となるように2点D, Eをとり, D, Eから辺BC に 垂線を引き,その交点をそれぞれF, Gとする。 長方形DFGE の面積が 20cm となるとき,辺FG D E B F G 20 cm 方 基本 64 x= の長さを求めよ。 2 20 CHART OLUTION とみ 文章題の解法 0 等しい関係にあるものを式で表しやすいように変数を 選ぶ 解が問題の条件に適するかどうかを吟味 FG=x とおき, 長方形 DFGE の面積をxで表す (=20)。関係式は2次方程式と なり,これを解けばよい。 xの条件も忘れずに確認する。 解答 共通解をx 2c+ の-2×2 ァ すなわち よって ゆえに 解答 [1] k=2 の FG=x とおくと, 0<FG<BC であるから の A 2つの方程 *定義域 0<x<20 その判別式 *ZB=ZC=45° であるか ら,ABDF, ACEG も直 D E また,DF=BF=CG であるから D<0 であ 2DF=BC-FG 角二等辺三角形。 B F G 20-x [2] a=2 の よって DF= 2 2から 20-x。 *x 2 このとき2 DF·FG= 長方形 DFGE の面積は 20-x.x=20 となり,O よって,確一 [1], [2] から ゆえに 2 *xの係数が偶数 → 26'型 x-20x+40=0 x=-(-10)±((-10)-1·40 =10±2/15 整理すると これを解いて INFORMAT *解の吟味。a この例題の場 去したが,こ 下の PRACT 0<2/15<8 から 0<2/15=/60<64- 10-8K10-2/15, 10土215<10+8 90 よって,この解はいずれも①を満たす。 FG=10±2/15 (cm) 単位をつけ忘れないよ うに。 したがって PRACTICE 連続した3つの自然数の, 最小のものの平方が,他の2数の和に等しい。この3数 求めよ。 xの方程式 ように定数k PRACTICE… 78 40

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数学 高校生

線を引いているところなのですが、どうしてこの途中式になるかがわかりません。 (k-2)a-2(a-2)から(k-2)(a-2)になるのは何かの公式なのでしょうか?

125 重要例題79 方程式の共通解 合 0g OO0 2つの2次方程式 2.x°+kx+4=0, x°+x+k=0 がただ1つの共通の実数 解をもつように,定数kの値を定め,その共通解を求めよ。 基本 75 CHART IOLUTION 方程式の解 =a が解<→x=α を代入して方程式が成り立つ 2つの方程式の共通解を x=α とすると, それぞれの式に x=α を代入した 2α°+kα+4=0, α"+α+k=0 が成り立つ。これを α, kについての連立方程式 とみて解く。実数解という条件に注意。 変数を 解答 3章 共通解を x=α とすると 次方程式 *x=α を代入した① と 2の連立方程式を解く。 20°+ka+4=0 0-2×2 から(k-2)α+4-2k=0 すなわち Q2+a+k=0 9 合の項を消す。 (k-2)α-2(k-2)=0 (k-2)(α-2)=0 ー お よって 合共通の実数解が存在する ための必要条件であるか ゆえに k=2 または α=2 8-= [1] k=2 のとき 2つの方程式は,ともに x°+x+2=0 となる。 a0sす ら, 逆を調べ十分条件で あることを確かめる。 8土%3D 5°で その判別式をDとすると , ACE 角形。 T ax+ bx+c=0 の判別 式は D=6°-4ac D=1°-4·1-2=-7 こるあケ ー=S D<0 であり,実数解をもたないから, k=2 は適さない。 [2] α=2 のとき 2から このとき2つの方程式は お目2x2-6x+4=0 22+2+k=0 ゆえに k=-6 全 2(x-1)(x-2)=0, (S) (x-2)(x+3)=0 O, x2+x-6=0. 2'の解は x=2, -3 となり,O'の解は x=1, 2 よって,確かにただ1つの共通解 x=2 をもつ。 [], [2] から 数 k=-6, 共通解は x=2 Oい Tel INFORMATION この例題の場合,連立方程式①, 2を解くために,次数を下げる方針でα の項を消 去したが,この方針がいつも最も有効とは限らない。 下のPRACTICE 79 の場合は,定数項を消去する方針の方が有効である。 な る |2次方程式

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数学 高校生

20番の下線部のところがなぜそうなるかわかりません

1+a+b=0………① 1-a+36=0…….の ペー7=x-5より, xーxー2=0 (x+1)(x-2)=D0, x=2, -1 これらはx25を満たさないので不適。 (i) x-5<0すなわち, x<5のとき ピー7=-(x-5) より, ピ+x-12=0 (x+4)(x-3) =0, x=3, -4 これらはx<5 を満たす。 (i),(i)より, r=3, -4 1 の.のより, a=- b= 2' (i) 他の解(xキー1)を共有している場合 共通解をx=aとおくと, パーax+b=0 …..。 は,(x+1)(x-a)=0……④ と表せる。 のより, x+(1la)xーa=0……⑤ 3, ⑤の係数を比較して, -a=1-a, b=la……6⑥ また, ペ+ax+36=0にx=αを代入すると、 (2Xi) 3x-220すなわち, x2-のとき a'taa+3b=0……① 6をのに代入して, a'+(α-1)α-3α=0 2a-4a=2«(a-2)=0 よって, α=0, 2 a=0のとき, a=-1, b=0 3x-2<x+1より, x<; よって,SS (1) 3x-2<0すなわち, x<そのとき a=2のとき,a=1, b=-2 ー(3x-2)<x+1より, x2ー (i), (i)より, よって,くる 第の講座 2次関数(1) 3 (1), ()より,x 【p.11) 1 y=|x-1| |x-1 (x21) 一x+1(x<1) 0SxS1のとき,単調減少 1SxS4のとき,単調増加 最大値3(x=4) 最小値0(x=1) 2(1) y=|x-2|| [x-2 ーx+2(-1<x<2) 最大値3(x=-1) 最小値0(x=2) 18 (1)-=m- (m+12)= (m+3)(m-4)=0 よって, m=-3, 4 m=-3のとき, xー6x+9=(x-3)?=0 より,x=3 m=4のとき, x+8x+16=(x+4)?=0 より,x=-4 (2) ax-2x+5=0が解をもつことより, 3 0 1 4 D =(-1)-5a=1-5420, a<=……① 4 (2Sx<3) 2x°+x-a=0が解をもつことより, 1 D=1-4-2-(-a)3D1+8a20, aN 8 -1 |0 23 x (2) y=ーx+2|| 0, のを満たすaの値の範囲は, 一Saニ ーxー2(-2<xハニ) 19 縦の長さをxmとすると, 横の長さは(22-x)m だから,(x-2) (22-x-4)=Dx(22-x) 最大値0(x=-2) 最小値-3(x=1) ここで, x-2>0, 18-x>0より, 2<x<18……① 展開して整理すると, パー18x+72=0 (xー6)(x-12)=0, x=6, 12 これは, ①を満たす。 よって,もとの面積は, 6×(22-6)=96(m°), または, 12×(22-12)=D120(m°) 20(i) x=-1を共有している場合 それぞれの方程式にx=-1を代入して, 3 (1) 頂点の座標は, (2, 0) 軸の方程式は,x=2 4 0 2 6-

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数学 高校生

こういう問題ってなぜ共通解をaと置くのですか? 置かなくてもできると思うのですが、、

例題 42 係数が虚数の2次方程式 77 の方程式(1+i)x°+(k+i)x+3+3ki=0 が実数解をもつような実数kの値 を求めよ。ただし,ピ=ー1 とする。 一例題 37 題40 「実数解をもつ」ことから単純に D20 としたら, 完全に間違い。 判別式が使えるのは,"孫数が実数のときに限る。0 21 提 8 実数解をαとすると iについて整理して ( )内は実数であるから,複素数の相等条件より実部,虚部はそれぞれ =0 となって, a, kの連立方程式が得られる。これを解く。 さる 答案 与えられた方程式が実数解 αをもつとすると (1+i)α°+(k+i)α+3+3ki=0 (α+ka+3)+(α+α+3k)i=0 d+ 左 S 地の2 因 (1+i)α°+(k+i)α+3+3ki=0 iについて整理すると (α2+ka+3)+(α"+α+3k)i=0 A+Bi=0 の形に整理。 a, kは実数であるから, α°+kα+3, α*+α+3k は実数 である。 (3よって a?+ka+3=0 会の 複素数の相等。 α+α+3k=0 (k-1)α+3(1-k)=0 (k-1)(α-3)=0 k=1 または α=3 [1] k=1 のとき, ①, ② はともに α土α+3=0 この方程式の判別式を Dとすると ) D=1°-4·1-3=-11 2 0-2 から |°を消去。 ゆえに よって ここかSdか手a分o ら したがって, D<0 より αは虚数解となるから,条件に 大 適さない。 |2] α=3 のとき, ① に代入して ゆえに @に代ン 9r3+3kc0 3ke -12 ks-k 16 X0 pp 9+3k+3=0 |②: 3°+3+3·(-4)=0 k=-4 この値は2も満たす。 以上から,求めるたの値は k=-4 US 曜 HO月-とまunin

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数学 高校生

(2)の問題で、なぜ[1]を確認しなければならないのですか?

判別式Dの利用 (2) 方程式が実数解をもつときの定数aの値の範囲 基本 93 46 (基本112, 重要 115 000 基本例題 94 2次方程式 次の条件を満たす定数aの値の範囲を求めよ。 (1)xの方程式xー2ax+a'+a-5=0が実数解をもつ。 (2) xの方程式ax"-(2a-3)x+a=0が異なる2つの実数解をもっ 指針>(1) 2次方程式が実数解をもつ→D20 によって得られる aの不等式を解く。 重要 mを0 x-2m ときの 「異なる2つの実数解をもつ →D>0\, しただ1つの実数解(重解)をもつ D=0|の 指針 なお,上の条件は, 2次方程式が 条件を合わせたもの。 (2) a=0のときは1次方程式となるから, 判別式は使えない。判別式が使えるのは、 方程式のとき(aキ0のとき)である。 よって,x°の係数aが0の場合と0でない場合に分けて考える。 CHA 方科 解答 (1) 判別式をDとすると 解 2=(-a)-1-(a°+a-5)=-a+5 4 共通解 実数解をもつための必要十分条件は D20 Aaの1次不等式を解く (b.58 参照)。 よって ーa+520 ゆえに a<5 よっ 0<i の(2) [1] a=0のとき, 方程式は よって,x=0 となり, 方程式は1つの実数解しかもたない から,題意を満たさない。 [2] aキ0 のとき 与えられた方程式は2次方程式で, 判別式をDとすると D={-(2a-3)}?-4a·a=(2a-3)°-4a 3x=0 ゆえ [1]の確認をせずに 「判別式 D>0から -12a+9>0」 としてはダメ! =4a°-12a+9-4α=-12a+9 [2 異なる2つの実数解をもつための必要十分条件は D>0 ゆえに -12a+9>0 3 aく- |す よって aキ0であるから 4 (0 3 a<0, 0<a<- 3 4 以上から,求めるaの値の範囲は 特条 a<からa=0を除 0-(- 範囲。 a<0, 0<a<- 4 20 0 練習(1) xの2次方程式x+(2k- 94 0

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