関数 $f(x) = ax - 2$ と関数 $g(x) = -x^2 + 2x - 3$ が二つの交点を持つためのパラメータ $a$ の条件を求める問題です。条件は $a < [5], [6] < a$ の形で表され、[5]と[6]に当てはまるものを選択肢から選ぶ必要があります(選択肢は省略されています)。

代数学二次関数二次方程式判別式不等式
2025/7/21

1. 問題の内容

関数 f(x)=ax2f(x) = ax - 2 と関数 g(x)=x2+2x3g(x) = -x^2 + 2x - 3 が二つの交点を持つためのパラメータ aa の条件を求める問題です。条件は a<[5],[6]<aa < [5], [6] < a の形で表され、[5]と[6]に当てはまるものを選択肢から選ぶ必要があります(選択肢は省略されています)。

2. 解き方の手順

二つの関数が二つの交点を持つためには、方程式 f(x)=g(x)f(x) = g(x) が異なる2つの実数解を持つ必要があります。
まず、f(x)=g(x)f(x) = g(x) を立てます。
ax2=x2+2x3ax - 2 = -x^2 + 2x - 3
この式を整理すると、
x2+(a2)x+1=0x^2 + (a - 2)x + 1 = 0
この2次方程式が異なる2つの実数解を持つためには、判別式 DD が正である必要があります。判別式 DD は、
D=(a2)24(1)(1)D = (a - 2)^2 - 4(1)(1)
D=a24a+44D = a^2 - 4a + 4 - 4
D=a24aD = a^2 - 4a
D>0D > 0 となる条件を求めます。
a24a>0a^2 - 4a > 0
a(a4)>0a(a - 4) > 0
この不等式を解くと、a<0a < 0 または 4<a4 < a となります。
したがって、a<0,4<aa < 0, 4 < a となるので、[5] は0、 [6] は4 となります。

3. 最終的な答え

a<0,4<aa < 0, 4 < a
[5] = 0, [6] = 4

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