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No.2
- 回答日時:
この手の問題は、グラフを書いてみると直感的に分かることが多いです。
y = x^2 - 2(m - 1)x + m + 5
= [x - (m - 1)]^2 - (m - 1)^2 + m + 5
= [x - (m - 1)]^2 - m^2 + 3m + 4 ①
と書けば、このグラフは
・下に凸の放物線
・頂点は (m - 1, -m^2 + 3m + 4)
ということが分かります。
与えられた方程式の解は、①のグラフの x 軸との交点の x 座標ですから、このグラフの「x 軸との交点」が「2点」あって、その小さい方の交点が 1 < x であるという条件を見つければよいのです。
その条件は
(a) 頂点は x 軸よりも下にある。(そうでないと x 軸との交点を持たない)
(b) 頂点の x 座標は 1 よりも大きい。
(c) x=1 のとき y>0
あたりでしょうか。その他に何かあるかな?
(a) -m^2 + 3m + 4 < 0
→ m^2 - 3m - 4 = (m - 4)(m + 1) > 0
より
m < -1 または 4 < m
(b) 1 < m - 1
→ 2 < m
(c) x=1 のとき
y = 1 - 2(m - 1) + m + 5 = 1 - 2m + 2 + m + 5
= -m + 8 > 0
より
m < 8
(a)~(c)を同時に満たすのは
4 < m < 8
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