No.2ベストアンサー
- 回答日時:
二次方程式の「判別式」を使います。
「判別式」がどのようなもので、どんな意味を持つのかは、教科書を復習してください。
あとは、方程式の解を一般式で求め、その値の範囲から m の範囲を求めます。
(2)異なる2つの正の解を持つ
2つの実数解を持つためには
判別式 D > 0
であることが必要。
D = [ 2(3m - 1) ]^2 - 4( 9m^2 - 8 )
= 4(9m^2 - 6m + 1) - 4( 9m^2 - 8 )
= -24m + 4 + 32
= -24m + 36 > 0
より
m < 3/2 ①
このとき、方程式の解は、解の公式から
x = [ 2(3m - 1) ± √D ] / 2
= (3m - 1) ± √D / 2 ②
これが2つとも正であるためには、小さい方が正である必要があり、
(3m - 1) - √D / 2 > 0 ③
よって
3m - 1 > √D /2
両辺とも正であるから、m > 1/3 であり、二乗して
9m^2 - 6m + 1 > D/4 = -6m + 9
整理して
m^2 > 8/9
よって、m > 1/3 の条件から
2√2 /3<m
①の範囲との共通部分は
2√2 /3<m<3/2
(3)は、一方の解が正で、他方が負なので、②の一般解から
(3m - 1) + √D / 2 > 0 ④
(3m - 1) - √D / 2 < 0 ⑤
の条件を満たす m を求めればよい。
④⑤より
-√D / 2 < 3m - 1 < √D / 2
0 ≦ 3m - 1 のとき、つまり 1/3 ≦ m のとき
(3m - 1)^2 < D / 4
より
9m^2 - 6m + 1 < -6m + 9
m^2 < 8/9
1/3 < m より
1/3 ≦ m < 2√2 /3 ⑥
これは①を満たす。
3m - 1 < 0 のとき、つまり m < 1/3 のとき
D / 4 < (3m - 1)^2
より
-6m + 9 < 9m^2 - 6m + 1
8/9 < m^2
m < 1/3 より
-2√2 /3 < m < 1/3 ⑦
これも①を満たす。
⑥⑦より
-2√2 /3 < m < 2√2 /3
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