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放物線y=x^2+a と円x^2+y^2=9について、
連立して、y^2+y-a-9=0 この方程式の判別式D=0のとき、a=-37/4なので、画像のようなときは、D=0でないはずなんですが、絵的にyの解が1つなのでD=0な気がするんですが、僕の考えはどこがまちがっていますか?
絵汚くてすみません。左のは1点で接しています。右のグラフの交点のyは同じ値です。

「放物線y=x^2+a と円x^2+y^2」の質問画像

質問者からの補足コメント

  • 放物線と円が2点で接するときのaを求めよ。という問題で、青チャートやyoutubeの動画を見ると、当然のようにD=0のとき としているんですが、質問で貼った画像のようなときはD=0でないということを、瞬時に見分ける方法はあるのですか?

      補足日時:2023/01/29 09:24
  • endlessriverさん、思い込みじゃなくて、本当にそう書いてあります、、、

    「放物線y=x^2+a と円x^2+y^2」の補足画像2
      補足日時:2023/01/29 10:24
  • endolessriverさん
    元の問題です。これの(1)です。何度もすみません。

    「放物線y=x^2+a と円x^2+y^2」の補足画像3
      補足日時:2023/01/29 10:40

A 回答 (12件中11~12件)

-3<a≦3のとき


y^2+y-a-9=0の判別式
D>0

yの解は
y=-1/2+√(a+37/4)

y=-1/2-√(a+37/4)

2つあるけれども

y=-1/2-√(a+37/4)
に対する
x^2=y-a=-a-1/2-√(a+37/4)<0
となる
xの解は無いから
yの解は1つのようにみえる

y=-1/2-√(a+37/4)
0≦x^2=y-a=-a-1/2-√(a+37/4)
-a-1/2-√(a+37/4)≧0
-a-1/2≧√(a+37/4)≧0
-1/2≧a
(-a-1/2)^2≧a+37/4
a^2+a+1/4≧a+37/4
a^2-9≧0
(a+3)(a-3)≧0
↓a-3≦-3-1/2<0だから
a≦-3
↓-37/4≦aだから
-37/4≦a≦-3
のときに限り
y=-1/2-√(a+37/4)
に対する
x^2=y-a=-a-1/2-√(a+37/4)
となる
xの解が存在する

-3<a≦3のとき
y=-1/2-√(a+37/4)
に対する
x^2=y-a=-a-1/2-√(a+37/4)
となる
xの解は無い
「放物線y=x^2+a と円x^2+y^2」の回答画像2
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意味がよくわかりませんが。



1.
 a>3, a<-37/4 ・・・解なし。
 0≦a≦3・・・・解は1つ
は自明とし、証明は略。

2.
したがって、a<0 を考える。
判別式の条件は
 a≧-37/4・・・・・①

また、x²≧0 なので
 y=x²+a≧a・・・・②
です。

すると交点
 y=(-1±√(37+4a))/2・・・・③
は②を満たす必要がある。

a<0 だから、②を満たすには、2つの解の内、小さい方が
②を満たせばよい。すると
 (-1±√(37+4a))/2≧a
→ -(2a+1)≧√(37+4a)
両辺を2乗して
 4a²+4a+1≧37+4a → a²≧9 → a≦-3
①と合わせて
 -37/4≦a≦-3
のとき、③は小さい方の解も、条件②を満たし、2つの交点
を持つ(図は a=-5 のとき)。

同様に、
 (0>)a>-3
のときは、解は1つとなる。
「放物線y=x^2+a と円x^2+y^2」の回答画像1
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