$k$の値によって与えられた方程式がただ一つの実数解を持つときの$x$の値を求める問題です。場合分けとして、$k=0$のときと$k\neq 0$のときを考えます。

代数学二次方程式判別式実数解場合分け
2025/7/13

1. 問題の内容

kkの値によって与えられた方程式がただ一つの実数解を持つときのxxの値を求める問題です。場合分けとして、k=0k=0のときとk0k\neq 0のときを考えます。

2. 解き方の手順

[1] k=0k=0のとき:
方程式は210x7=02\sqrt{10}x - 7 = 0となります。
これをxxについて解くと、x=7210=71020x = \frac{7}{2\sqrt{10}} = \frac{7\sqrt{10}}{20}となります。
[2] k0k\neq 0のとき:
方程式は2次方程式となり、判別式をDDとすると、D4=(10)2k(k7)=10+k2+7k=k2+7k+10=(k+2)(k+5)\frac{D}{4} = (\sqrt{10})^2 - k(-k-7) = 10 + k^2 + 7k = k^2 + 7k + 10 = (k+2)(k+5)となります。
2次方程式がただ一つの実数解を持つための条件はD=0D=0なので、(k+2)(k+5)=0(k+2)(k+5) = 0を解くと、k=2,5k = -2, -5となります。これらはk0k\neq 0を満たします。
重解はx=2102k=10kx = -\frac{2\sqrt{10}}{2k} = -\frac{\sqrt{10}}{k}で与えられます。
k=2k = -2のとき、x=102=102x = -\frac{\sqrt{10}}{-2} = \frac{\sqrt{10}}{2}となります。
k=5k = -5のとき、x=105=105x = -\frac{\sqrt{10}}{-5} = \frac{\sqrt{10}}{5}となります。

3. 最終的な答え

k=0k=0のとき、x=71020x = \frac{7\sqrt{10}}{20}
k=2k=-2のとき、x=102x = \frac{\sqrt{10}}{2}
k=5k=-5のとき、x=105x = \frac{\sqrt{10}}{5}

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