【2024立命館大学(全学統一)・文系・第1問〔3〕】
\(a\) を定数とする.
放物線 \(y=x^2+ax+a+3\) が \(x\) 軸と異なる \(2\) つの共有点をもつとき,\(a\) の値の範囲をは《チ》である.また,この放物線と \(x\) の正の部分が異なる \(2\) つの共有点をもつとき,\(a\) の値の範囲は《ツ》である.
【頻出】2次関数の解の配置(分離):1より大きい異なる2つの解、異符号の解など2パターン完全マスター
2次関数で絶対におさえたい2テーマのうちの1つ。ただ解を持つだけでなく「ある範囲に解をもつ」タイプの問題(解の配置)を完全マスター。
例:正の異なる2つの実数解。1より大きい異なる2つの解。異符号の解など。定期テストや入試では頻出テーマになります。解法2パターン。
解答・解説
\(f(x)= x^2+ax+a+3\) とおく.
\(y=f(x)\) が \(x\) 軸と異なる \(2\) つの共有点をもつのは
\(f(x)=0\) の判別式を \(D\) としたとき,\(D>0\) を満たせばよい.
\(D=a^2-4(a+3)=(a+2)(a-6)>0\) より
\(a<-2 , 6<a\) ・・・《チ》
また,\(y=f(x)\) が \(x\) 軸の正の部分と異なる \(2\) つの共有点をもつのは
- \(D>0\) ② 軸\(>0\) ③ \(f(0)>0\) を満たせばよい.
《チ》の結果から\(a<-2 , 6<a\) ・・・①
\(y=f(x)\) の軸の方程式は \(x=-\displaystyle\frac{a}{2}>0\) \(\iff\) \(a<0\) ・・・②
\(y=ax^2+bx+c\) の軸の方程式は \(x=-\displaystyle\frac{b}{2a}\)
\(f(0)=a+3>0\) \(\iff\) \(a>-3\) ・・・③
①~③より \(-3<a<-2\) ・・・《ツ》
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