$x$ の2次方程式 $(a-3)x^2 + 2(a+3)x + a+5 = 0$ が実数解を持つように、定数 $a$ の値の範囲を求める問題です。

代数学二次方程式判別式不等式実数解
2025/7/13

1. 問題の内容

xx の2次方程式 (a3)x2+2(a+3)x+a+5=0(a-3)x^2 + 2(a+3)x + a+5 = 0 が実数解を持つように、定数 aa の値の範囲を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、a3=0a-3=0 のとき、つまり a=3a=3 のとき、与えられた方程式は 2(3+3)x+3+5=02(3+3)x + 3+5 = 0 となり、12x+8=012x + 8 = 0 となるので、x=23x = -\frac{2}{3} となり、実数解を持つので、a=3a=3 は解の範囲に含まれます。
次に、a30a-3 \neq 0 のとき、つまり a3a \neq 3 のとき、与えられた方程式は2次方程式なので、実数解を持つための条件は判別式 D0D \geq 0 であることです。
D/4=(a+3)2(a3)(a+5)0D/4 = (a+3)^2 - (a-3)(a+5) \geq 0
a2+6a+9(a2+5a3a15)0a^2 + 6a + 9 - (a^2 + 5a - 3a - 15) \geq 0
a2+6a+9a22a+150a^2 + 6a + 9 - a^2 - 2a + 15 \geq 0
4a+2404a + 24 \geq 0
4a244a \geq -24
a6a \geq -6
a3a \neq 3 なので、a6a \geq -6 かつ a3a \neq 3 です。
a=3a = 3 の場合も実数解を持つので、a6a \geq -6 が最終的な答えとなります。

3. 最終的な答え

a6a \geq -6

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