質問<206>2000/1/2
kを実数とするxの方程式(x2+x)2+k(x2+x)+1=0・・・① (1) xが実数であるとき、x2+xのとり得る値の範囲。 (2) 方程式①が実数解をもつようなkの値の範囲。
お返事2000/1/4
from=武田
問1 (x2+x)2+k(x2+x)+1=0 x2+x=yとおくと、 y2+ky+1=0 なお、 y=x2+x =(x2+x+1/4)-1/4 =(x+1/2)2-1/4 頂点(-1/2,-1/4)の放物線となる。xがすべての実数のとき、y≧-1/4となる。 したがって、 x2+x≧-1/4……(答) 問2 y≧-1/4のとき y2+ky+1=0が実数解になるのは、 判別式D=k2-4≧0 ∴k≦-2,2≦k
解の公式より、大きい方の解αが-1/4より大きいことが 必要だから -k+√(k2-4) 1 ─────────≧-─ 2 4 -2k+2√(k2-4)≧-1 2√(k2-4)≧2k-1 (i)2≦kのとき 2k-1≧3>0より 2乗して 4(k2-4)≧4k2-4k+1 -16≧-4k+1 4k≧17 ∴k≧17/4 (ii)k≦-2のとき 2k-1≦-5より (ア)2√(k2-4)>5ならば 2乗して 4(k2-4)≧4k2-4k+1 -16≧-4k+1 4k≧17 k≧17/4 k≦-2に反するので、答とはならない。 (イ)2√(k2-4)≦5ならば 2乗して 4(k2-4)≦4k2-4k+1 -16≦-4k+1 4k≦17 k≦17/4……① また、 2√(k2-4)≦5を2乗して 4(k2-4)≦25 4k2-16-25≦0 4k2-41≦0 -√41/2≦k≦√41/2……② ①と②とk≦-2より、 ∴-√41/2≦k≦-2 したがって、 -√41/2≦k≦-2、17/4≦k……(答)