質問<585>2001/7/29
問1 不等式6X^2+7X-5≦0を解くと、□≦X≦□となる。 同様に、不等式2X^2>5X+12を解くと、X<□、X>□となる。この2つ の不等式をともに満たすXの値の範囲は、□≦X<□である。 問2 aを定数とするとき、|X|+2|y|=2とy=1/4X^2-aとの交点の個数を 求めよ。 問3 2次関数f(X)=aX^2-2bX-aを考える。a、bは定数で、a>0とする。 (1)放物線y=f(X)の頂点の座標を求めよ。 (2)f(X)が区間-1≦X≦1で最大値2、最小値-4をとるとき、 a、bの値をもとめよ。 問4 X、yが実数で、X^2+y^2=2Xを満たす時、X+yの最大値と最小値を 求めよ。 問5 (1)Xの2次方程式2kX^2+2(k-1)X+(K+3)=0が相異なる2つの実数解を もつとき、実数である定数kの値の範囲を求めよ。 (2)2次方程式X^2+X+2=0の2つの解を、α、βとするとき、 (α^2+5α+2)(β^2+7β+2)の値を求めよ。 (3)2次方程式X^2-(m-10)X+m+14=0の異なる2つの実数解がともに負 となるようなmの値の範囲を求めよ。 問6 Aの実数の定数として、Xの方程式 aX^3‐(a+1)X^2-2X+3=0・・・① の実数解の個数を考える。ただし、重解は1個と考える。 (1)方程式の①の左辺を因数分解せよ。 (2)a=2のとき、方程式①の実数解を求めよ。 (3)方程式①実数解の個数が2個となるとき、aの値と解を求めよ。 問7 (1)等式ab=2a+4b-5を満たす正の整数a、bの組をすべて求めよ。 (2)X^2+6y^2=360を満たす正の整数X、yの値を求めよ。 問8 Xについての2つの2次不等式X^2-2X-8<0 X^2+(4-a)X-4a≧0を同時に満たす整数は、ただ1つであるという。 このとき、aの値の範囲を求めよ。
お返事2001/8/10
from=武田
問1 6x2 +7x-5≦0より、(2x-1)(3x+5)≦0 5 1 ∴-―≦x≦― 3 2 2x2 >5x+12 2x2 -5x-12>0より、(2x+3)(x-4)>0 3 ∴x<-―,4<x 2共通部分は 5 3 -―≦x<-― ………(答) 3 2 問2 |x|+2|y|=2のグラフは菱形となる。 x≧0,y≧0のとき、x+2y=2 x≧0,y<0のとき、x-2y=2 x<0,y≧0のとき、-x+2y=2 x<0,y<0のとき、-x-2y=2 1 y=―x2 -aとx-2y=2の接点Aのときのaを求めると、 4 4y=x2 -4a =(2y+2)2 -4a 4y2 +8y+4-4y-4a=0 4y2 +4y+4-4a=0 y2 +y+(1-a)=0 判別式D=0より、 D=1-4(1-a)=0 1-4+4a=0 4a=3 3 ∴a=― 4 1 y=―x2 -aのy切片-aを上から下にずらしながら 4 交点の数を数えていくと、
{-a>1のとき、a<-1では、交点は0個 {-a=1のとき、a=-1では、交点は1個 { 3 3 {1>-a>-―のとき、―>a>-1では、交点は2個 { 4 4 { { 3 3 {-a=-―のとき、a=―では、交点は4個 { 4 4 { { 3 3 {-―>-a>-1のとき、―<a<1では、交点は6個 { 4 4 { {-a=-1のとき、a=1では、交点は3個 {-a<-1のとき、a>1では、交点は0個 ………(答) 問3 f(x)=ax2 -2bx-a(ただし、a>0) 平方完成すると、 b a2 +b2 f(x)=a(x-―)2 -――――― a a 頂点のx座標が次の4つの場合に最大値・最小値の取り方が変わるから、
b ―≦-1のとき、最小値f(-1)=-4、最大値f(1)=2 a となるa,bは存在しない。 b b -1<―≦0のとき、最小値f(―)=-4、最大値f(1)=2 a a となるa=2±√3、b=-1 a+b>0より、a=2+√3、b=-1 b b 0<―≦1のとき、最小値f(―)=-4、最大値f(-1)=2 a a となるa=2±√3、b=1 a-b≧0より、a=2+√3、b=1 b 1<―のとき、最小値f(1)=-4、最大値f(-1)=2 a となるa,bは存在しない。 したがって、 (a,b)=(2+√3,±1)………(答) 問4 x2 +y2 =2x (x-1)2 +y2 =1 x+y=kとおくと、 y=-x+k
kが最大・最小になるのは、直線と円が接するときだから、 (x-1)2 +(-x+k)2 =1 2x2 -2(1+k)x+k2 =0 判別式D=0より、 D/4=(1+k)2 -2k2 =0 k2 -2k-1=0 k=1±√2 したがって、 最大値はk=1+√2 最小値はk=1-√2………(答) 問5 (1)2kx2 +2(k-1)x+(k+3)=0 が異なる実数解を持つには、判別式D>0より、 D/4=(k-1)2 -2k(k+3)>0 k2 +8k-1<0 k=-4±√17より、 -4-√17<k<-4+√17………(答) (2)x2 +x+2=0の解をα、βとすると、 α2 +α+2=0より、 α2 +5α+2=(α2 +α+2)+4α=4α β2 +β+2=0より、 β2 +7β+2=(β2 +β+2)+6β=6β したがって、 与式=(α2 +5α+2)(β2 +7β+2) =4α・6β=24αβ 解と係数の関係より、 αβ=2 したがって、 与式=24・2=48………(答) (3)x2 -(m-10)x+(m+14)=0が異なる実数解を持つから 判別式D>0より D=(m-10)2 -4(m+14)>0 m2 -24m+44>0 (m-22)(m-2)>0 m<2,22<m 2解がともに負より、α+β<0、αβ>0 解と係数の関係より、 m-10<0∴m<10 m+14>0∴m>-14
したがって、 -14<m<2………(答) 問6 ax3 -(a+1)x2 -2x+3=0 (1)組み立て除法より、 a -(a+1) -2 3 |1 a -1 -3  ̄ ――――――――――――――――― a -1 -3| 0 (x-1)(ax2 -x-3)=0………(答) (2)a=2のとき、 (x-1)(2x2 -x-3)=0 (x-1)(2x-3)(x+1)=0 3 ∴x=1,―,-1………(答) 2 (3)解が2個となるのは、片一方が重解の時だから、 x=1が重解の時、ax2 -x-3=0に代入すると、 a-1-3=0∴a=4 4x2 -x-3=0 (4x+3)(x-1)=0 3 ∴x=-―,1 4 したがって、 3 a=4のとき、x=1(重解),x=-―………(答) 4 x=1でない方が重解の時、ax2 -x-3=0が平方式となるから 1 1 ax2 -x-3=a(x-――)2 -――-3 2a 4a 1 1 -――-3=0より、a=-―― 4a 12 1 -――x2 -x-3=0 12 x2 +12x+36=0 (x+6)2 =0 ∴x=-6(重解) したがって、 1 a=-――のとき、x=1,x=-6(重解)………(答) 12 問7 (1)ab=2a+4b-5 (a-4)b=2a-5 2a-5 3 b=――――=2+――― a-4 a-4 bが整数となるから、分母の(a-4)は±1または±3の場合のみ。 a-4=1のとき、a=5、b=5 a-4=-1のとき、a=3、b=-1←これは不適(∵正の整数) a-4=3のとき、a=7、b=3 a-4=-3のとき、a=1、b=1 したがって、 (a,b)=(5,5)、(7,3)、(1,1)………(答) (2)x2 +6y2 =360 x2 =360-6y2 =6(60-y2 ) x2 は6の倍数で平方数だから 62 =6(60-y2 )より、 6=60-y2 y2 =54←平方数ではない 122 =6(60-y2 ) 24=60-y2 y2 =36 ∴y=6 182 =6(60-y2 ) 54=60-y2 y2 =6←平方数ではない したがって、 (x、y)=(12,6)………(答) 問8 x2 -2x-8<0 (x-4)(x+2)<0 ∴-2<x<4 x2 +(4-a)x-4a≧0 (x+4)(x-a)≧0 -4≦aのとき、x≦-4,a≦x a≦-4のとき、x≦a,-4≦x
整数が唯1つ答えの範囲にはいるのは、aの範囲が次の時である。 2<a≦3………(答)