例題 69 実数解の個数
aを正の定数とする。 方程式x-3ax²+32=0 の異なる実数解の個数を求
めよ。
考え方 y=x²-3ax2+32のグラフと, x軸 (直線y=0) との共有点の個数を調べる。
解 x-3ax2+32=0 ••••••①
この方程式の異なる実数解の個数は, y=x-3ax²+32のグラフとx軸との共
有点の個数に等しい。
ここで, f(x)=x-3ax2+32 とおくと,
f'(x)=3x²-6ax=3x(x-2a)
f'(x)=0 とすると, x=0, 2a
a>0 より, 0 <2α であるから, f(x) の増減表は次のようになる。
f(2a) = -4a+32=-4(a−2)(a²+2a+4)
0
であり、a²+2a+4=(a+1)^+3>0 より,
+ 0
32
方程式 ① の異なる実数解の個数は,
(i) f(2a) > 0, すなわち,
0<a<2のとき,
1個
(ii) f(2a) = 0, すなわち,
a=2のとき, 2個
(i) f(2a) <0, すなわち,
a>2のとき, 3個
(i)
3243
2a
x
f'(x)
f(x)
......
2a
0
+
f(2a) >
N. N.