No.1
- 回答日時:
(1)は、残念ながら合っていません。
x^2 - 2x - 8≦0
(x-4)(x+2)≦0
-2≦x≦4
(2)は、合っています。
(3)は、f(x)とx軸との共有点とあるので、x^2 - 2ax - 2a + 3=0が-2≦x≦4となるaの範囲を求めれば良いことになります。
境界値のときのaの値を求めると、
x=-2のとき:
(-2)^2 - 2a(-2) - 2a + 3=0
4+4a-2a+3=0
2a=-7
a=-7/2=-3-(1/2)
x=4のとき:
4^2 - 2a(4) - 2a + 3=0
16-8a-2a+3=0
-10a=-19
a=19/10
aの範囲はa≦-3, 1≦aであることから、(1)と(2)の両方を満たすaの範囲は、
1≦a≦19/10
(4)は、
x^2 - 2ax - 2a + 3≦0
解の公式を用いて
a-√(a^2 + 2a - 3)≦x≦a+√(a^2 + 2a - 3)
上記の解が-2≦x≦4と被らなければ良いので、
a+√(a^2 + 2a - 3)<-2
a-√(a^2 + 2a - 3)>4
であれば良いことになります。
a+√(a^2 + 2a - 3)<-2
√(a^2 + 2a - 3)<-a-2
左辺は0以上なので、-a-2は正。
-a-2>0
a<-2
両辺を2乗すると、
a^2 + 2a - 3<(-a-2)^2
a^2 + 2a - 3<a^2 + 4a + 4
2a>-7
a>-7/2
よって、-7/2<a<-2
a-√(a^2 + 2a - 3)>4
√(a^2 + 2a - 3)<a-4
左辺は0以上なので、a-4は正。
a-4>0
a>4
両辺を2乗すると、
a^2 + 2a - 3<(a-4)^2
a^2 + 2a - 3<a^2 - 8a + 16
10a<19
a<19/10
a>4かつa<19/10を満たすaは存在しないので不適。
aの範囲はa≦-3, 1≦aであることから、-2≦x≦4と被らないaの範囲は
-7/2<a≦-3
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
(1)
x²-2x-8=(x+2)(x-4)=(x-(-2))(x-4)≦0
より-2≦x≦4…①
(2) f(x)=0の判別式
D/4=a²-(-2a+3)=a²+2a-3≧0
a≦-3,1≦a はOK
(3)
題意はf(x)=0の解が共に (←←←(3)問題文1行目の翻訳)
不等式 (*)を満たすようなaを求めろ (←←←後半部分の翻訳)
ということ
つまりf(x)=0の解が-2≦x≦4の範囲内にあるようなaを求めろということ…A
これをグラフで考える
①、Aを満たすためにはy=f(x)の軸(頂点)が-2≦x≦4の範囲内にあること
②、f(-2)≧0かつf(4)≧0
③、当然ながら(2)の条件a≦-3,1≦aを満たすこと
が必要だから
①②③の共通範囲を求めれば答え
(4) y=f(x)は下に凸の放物線グラフだから
まずD<0なら(4)の題意は満たされる・・・このようなaの範囲は答えの1部となる
また、D≧0すなわちa≦-3,1≦a(…③)の範囲では以下の条件を満たす必要がある
③の範囲では、f(x)≦0を満たすxの範囲はα≦x≦β…B と言う形式で表わされる
題意は①かつBを満たすxが存在しない範囲、すなわち①、Bの共通範囲が無いようなaを求めろと言っている
そのためには
④f(x)=0の解が(共に)-2未満
または
⑤f(x)=0の解が(共に)4より大きくなれば良い
④のようなaの範囲の求め方は数Ⅰの2次関数で履修済みのはず
⑤も同様
③④⑤の共通範囲を求め、D<0となるaの範囲を加えればそれが答え
(③④⑤の共通範囲をC、D<0となるaの範囲をDとすれば、CDの共通範囲ではなくB,Cを合わせた範囲が答え)
No.3
- 回答日時:
(3)は、要するに
x^2 - 2ax + (-2a+3) = 0 の解が -2≦x≦4 の範囲に含まれるような
a を求めろと言っています。二次方程式の解の配置の定型的な問題です。
x^2 - 2ax + (-2a+3) = 0 が実数解を持つ条件は(2)で済んでいますから、
それに加えて、-2≦{f(x)の軸}≦4, f(-2)≧0, f(4)≧0 が条件になります。
a の式で書き下せば、-2≦a≦4, 2a+7≧0, -10a+19≧0 です。
(a≦-3 または 1≦a) かつ -2≦a≦4 かつ a≧-7/2 かつ a≦19/10
を整理すれば、1≦a≦19/10 です。
(4)は、
f(x)=0 に実数解がない、または ←[1]
f(x)=0 の解は全て x<-2 の範囲にある、または ←[2]
f(x)=0 の解は全て x>4 の範囲にある ことを示しています。 ←[3]
これも、二次方程式の解の配置の問題です。
[1]の条件は、(2)より -3<a<1 です。
[2]の条件は、{f(x)の軸}<-2, f(-2)≧0、つまり
2a<-2 かつ 2a+7≧0 で -7/2≦a<-1。
[3]の条件は、{f(x)の軸}>4, f(4)≧0、つまり
2a>4 かつ -10a+19≧0 で 2<a≦19/10。すなわち解なし。
答えは、
-3<a<1 または -7/2≦a<-1 を整理して、-7/2≦a<1 です。
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