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わるかを調べる問題です。

代数学二次関数判別式共有点2次方程式
2025/7/23

1. 問題の内容

2次関数 y=x2+4x+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わるかを調べる問題です。

2. 解き方の手順

2次関数 y=x2+4x+2my = x^2 + 4x + 2m のグラフと xx 軸との共有点の個数は、2次方程式 x2+4x+2m=0x^2 + 4x + 2m = 0 の実数解の個数に等しいです。
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。
判別式 DD は、2次方程式 ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 に対して、D=b24acD = b^2 - 4ac で与えられます。
この問題の2次方程式 x2+4x+2m=0x^2 + 4x + 2m = 0 に対して、判別式 DD
D=42412m=168mD = 4^2 - 4 \cdot 1 \cdot 2m = 16 - 8m となります。
D>0D > 0 のとき、2次方程式は異なる2つの実数解を持つので、共有点は2個です。
D=0D = 0 のとき、2次方程式は重解を持つので、共有点は1個です。
D<0D < 0 のとき、2次方程式は実数解を持たないので、共有点は0個です。
したがって、
* 168m>016 - 8m > 0 すなわち m<2m < 2 のとき、共有点は2個
* 168m=016 - 8m = 0 すなわち m=2m = 2 のとき、共有点は1個
* 168m<016 - 8m < 0 すなわち m>2m > 2 のとき、共有点は0個

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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