2次関数 $y = x^2 - 4x + 2m$ のグラフと $x$ 軸との共有点の個数が、定数 $m$ の値によってどのように変化するかを求める問題です。

代数学二次関数判別式共有点二次方程式
2025/7/21

1. 問題の内容

2次関数 y=x24x+2my = x^2 - 4x + 2m のグラフと xx 軸との共有点の個数が、定数 mm の値によってどのように変化するかを求める問題です。

2. 解き方の手順

2次関数のグラフと xx 軸との共有点の個数は、2次方程式 x24x+2m=0x^2 - 4x + 2m = 0 の実数解の個数と一致します。
2次方程式の実数解の個数は、判別式 DD の符号によって決まります。
2次方程式 ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 の判別式 DD は、D=b24acD = b^2 - 4ac で与えられます。
この問題の場合、a=1a = 1, b=4b = -4, c=2mc = 2m なので、判別式 DD は以下のようになります。
D=(4)24(1)(2m)=168mD = (-4)^2 - 4(1)(2m) = 16 - 8m
判別式 DD と実数解の個数の関係は以下の通りです。
* D>0D > 0 のとき、実数解は2個
* D=0D = 0 のとき、実数解は1個
* D<0D < 0 のとき、実数解は0個
したがって、以下のようになります。
* 168m>016 - 8m > 0 のとき、共有点は2個
16>8m16 > 8m
2>m2 > m
m<2m < 2
* 168m=016 - 8m = 0 のとき、共有点は1個
16=8m16 = 8m
m=2m = 2
* 168m<016 - 8m < 0 のとき、共有点は0個
16<8m16 < 8m
2<m2 < m
m>2m > 2

3. 最終的な答え

* m<2m < 2 のとき、共有点は2個
* m=2m = 2 のとき、共有点は1個
* m>2m > 2 のとき、共有点は0個

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