質問<843>2002/5/19
(判別式)=K^2-4(K^3-1)/3K+1>(or=)0 Kの範囲? 答えは書いてあるのでわかるのですが、 なんでそのようになるのか分かりません。教えてください。
お返事2002/7/7
from=Tetsuya Kobayashi
こんばんは。ご検討ください。 -- 問. 次の不等式を解け。 k^2 - 4(k^2-1)/(3k+1) >= 0 答. (左辺) = f(k) とおくと、f(k) = -(k-2)(k^2+k+2)/(3k+1) だから、 f(k) = 0 <==> k = 2 …(*) f(k) の導関数 f'(k) = (-6k^3+2k-12)/(3k+1)^2 g(k) = -6k^3+2k-12 とおくと、f'(k) の符号は g(k) の符号と一致する。 g(k) の導関数 g'(k) = -18k^2 + 2 、g'(k) = 0 <==> k = -1/3, 1/3 (増減表その1 (ここでは省略) (x = -1/3 で極小値 f(-1/3) = -112/9 、 x = 1/3 で極大値 f(1/3) = -104/9)) g(-2) = 32 > 0 したがって、g(k) = 0 の実数解はただ一つだけ存在して、 その解 k = α とおくと、-2 < α < -1/3 (中間値の定理、単調性)。 (増減表その2 (k --> -1/3 を注意して) (x = α で 極大値 f(α) 、f(2) = 0)) ここで、f(α) < 0 である (∵(*))から、f(k) >= 0 <==> -1/3 < k <= 2 …(答)