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数学 高校生

2)、実数解が存在するための条件に関する質問です。 (1)で出てきた不等式が満たされればxが実数解を持つ。そのために不等式をyの関数とみて、yの最大値が0以上となるときの条件が、(*)をみたすxの存在条件になるのは分かってるつもりなんですが(簡単に言うとyも変数であるからだ... 続きを読む

54 第2章 複素数と方程式 標問 22 判別式 a b を実数の定数とするとき r'+y'+axy+b(x+y)+1=0 について考える. 以下の問いに答えよ. (*) α-2<0 より 求める条件は -462+4(a+2)≦0 すなわち J SE 55 MOORCONS ES 1% 0=8 +0+ (0) 62≧a+2 2次方程式 ax2+bx+c=0(a≠0) の解は x= -b±√b2-4ac 2a であり, a,b,cが実数のとき,D=62-4ac の符号により (2) 2<a<2 とする.(*)をみたす実数x, y が存在するための条件をα b (1) 実数y を固定したとき,についての2次方程式(*)が実数解をもつため の条件をα by を用いて表せ . 研究 (岐阜大) を用いて表せ. →精講 (1) について式を整理します . (*)は,実数係数の2次方程式ですか 解法のプロセス (1) 実数係数の2次方程式が実 数解をもつ ら 実数解をもつ (判別式) ≧ 0 が成り立ちます。 (2) (1)で実数が存在する条件をおさえてある ので、あとは実数y が存在する条件を求めます。 (1)で得た不等式を」についての2次関数のグラフ として考えるとよいでしょう. 条件 -2<a<2 はこのグラフが上に凸であることを示しています. <解答 (1)yは固定されている. (*)をæについて整理すると 2+(ay+b)x+y+ by + 1 = 0 ↓ (判別式) 0 (2) 2次関数f(y) のグラフが 上に凸であるとき f(y) ≧0 をみたす実数が 存在する ↓ f(y)=0 の (判別式) 0 判別式をDとおくと, (*)が実数解をもつための条件は, D≧0 である. D=(ay+b)2-4(y2 + by +1) より (a²-4)y°+26(a-2)y+62-4≧0 ......① (2) 2<a<2 のとき,不等式① をみたすyが存在するための a, b の条件を求 めればよい. f(y)=(a²-4)y2+2b(a-2)y +62-4 とおくと,-2<a<2であるから a-4<0 であり,f(y) のグラフは上に凸である. したがって,f(y)≧0 をみたす実数yが存在するための a,b の条件はf(y)=0の (判別式)≧0 である. b2(a-2)-(a2-4)(62-4)≥0 ..(a-2){62(a-2)-(a+2)(62-4)}0 ..(a-2){-462+4 (a+2)}≧0 D>0 ⇔ 異なる2つの実数解をもつ D=0 ⇔ 重解をもつ D<0 異なる2つの虚数解をもつ といった具合に解を判別することができる. a,b,c のいずれかが虚数のときは,判別式により, 重解であるか否かの 判別は 62-4ac = 0, 0 により可能であるが, 実数解をもつか否かの判別 はできない. 注意が必要である. 例えば, 虚数を係数にもつ2次方程式 x2-2ix-2=0 の判別式をDとおくと D MC =(-i)-(-2)=-1+2=1 (D≠0 より重解でないことが分かる) 判別式は正であるが, 解の公式より x=i±√1=i±1 であり,実数解をもたない.さらに, 方程式 2-(1+i)x+i = 0 である。 は 2-(1+i)x+i=(x-1)(x-i) と変形されるから x=1, i と 実数解と虚数解が共存する. 虚数を係数にもつ2次方程式については演習問題 30-130-2 も参照 せよ. 標問 109では3次方程式の判別式についても扱っている. + y 演習問題 A 22 整数とし, 2次方程式(k+7)'-2(k+4)x+2k=0 が異なる2つ (中京大) の実数解をもつとき,kの最小値および最大値を求めよ. 第2章

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数学 高校生

式の変形についての質問です。展開すると元の式になるのは納得できます。しかし自力で変形できるかと言われると、自信がありません。何か公式のようなものはあるのでしょうか?

する。 とき ①が成り立つ, すなわち 2k > k²+1 ② と仮定する。 n=k+1のとき, ①の両辺の差を考えると,② から したわ 2k+1_{(k+1)2+1}=2.2 - (k2+2k+2) 0 =k2-2k の確率分布は>2(k2+1)-(k+2k+2) = k(k-2) 5であるから k(k-2)>0 es すなわち 2k+1>(k+1)²+1 n≧のときの数学的 帰納法 [1] n=1のときを示す。 [2] k1であるkについ て, n=kのときを仮 し, n=k+1のとき 示す。 ←25のとき kk-2)≥5-3>0 S+O は整数) n=1 25 のとき したがって 2,3,4のとき 「よって, n=k+1のときにも①は成り立つ。 [1],[2] から, 以上から 以上のすべての自然数nについて ① は成り立つ。 2"=n2+1 n≥5 2"<n2+1 のとき 122">n²+1 -0 33 すべての自然数nについて,次の事柄を証明すればよい。 である」 ...... ① x+y=p,xy=g(p,q は整数の定数)のとき,x+y” は整数 ・X)=6x [1] n=1のとき x+y=p n=2のとき x2+y2=(x+y)^2-2xy ++ X=PX-11- = p²-2q PIX=11-CAY とか2-2g は整数であるから, n=1,2のとき,①は成り立つ。 [2]n=k, k+1のとき①が成り立つと仮定する。 n=k+2のときを考えると よっ gk+2+y+2=(x+1+y+1)(x+y)−xy(x+y) x-(X=(x*+1+y+1) p− q(x*+ y*) 仮定より xk+1 + yk+1, xk + y は整数であるから, x4 +2 + yk+2も整 数である。 よって, n=k+2のときにも①は成り立つ。 [1], [2] から, すべての自然数nについて x" + y” は整数である。 +3×

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