2次方程式 $x^2 - 2(m-2)x - m + 14 = 0$ が異なる2つの正の解を持つときの、定数 $m$ の値の範囲を求める問題です。

代数学二次方程式解の公式判別式解と係数の関係不等式
2025/6/29

1. 問題の内容

2次方程式 x22(m2)xm+14=0x^2 - 2(m-2)x - m + 14 = 0 が異なる2つの正の解を持つときの、定数 mm の値の範囲を求める問題です。

2. 解き方の手順

異なる2つの正の解を持つ条件は以下の3つです。
(1) 判別式 D>0D > 0 (異なる2つの実数解を持つ)
(2) 解の和 >0> 0 (2つの解がともに正であるため)
(3) 解の積 >0> 0 (2つの解がともに正であるため)
まず、判別式 DD を計算します。
D={2(m2)}24(1)(m+14)D = \{ -2(m-2) \}^2 - 4(1)(-m+14)
D=4(m24m+4)+4m56D = 4(m^2 - 4m + 4) + 4m - 56
D=4m216m+16+4m56D = 4m^2 - 16m + 16 + 4m - 56
D=4m212m40D = 4m^2 - 12m - 40
D>0D > 0 より、
4m212m40>04m^2 - 12m - 40 > 0
m23m10>0m^2 - 3m - 10 > 0
(m5)(m+2)>0(m-5)(m+2) > 0
よって、m<2m < -2 または m>5m > 5 ...(1)
次に、解の和を計算します。解の和は、解と係数の関係より
2(m2)>02(m-2) > 0
m2>0m-2 > 0
m>2m > 2 ...(2)
最後に、解の積を計算します。解の積は、解と係数の関係より
m+14>0-m + 14 > 0
m<14m < 14 ...(3)
(1), (2), (3) の共通範囲を求めます。
(1) より、m<2m < -2 または m>5m > 5
(2) より、m>2m > 2
(3) より、m<14m < 14
数直線上で考えると、5<m<145 < m < 14

3. 最終的な答え

5<m<145 < m < 14

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