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【2024立命館大学(全学統一)文系】放物線とx軸の正の部分が異なる2つの共有点(解の配置)

2024年入試問題

【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

  1. \(D>0\) 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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