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グラフ
2025/4/4

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化するかを求める問題です。

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くなります。
したがって、この2次方程式の判別式 DD を計算し、DD の符号によって共有点の個数を調べます。
判別式 DD は、
D=b24acD = b^2 - 4ac
ここで、a=1a=1, b=4b=4, c=2mc=2m であるから、
D=424(1)(2m)=168m=8(2m)D = 4^2 - 4(1)(2m) = 16 - 8m = 8(2-m)
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。
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。
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。
それぞれの条件に対応する mm の範囲を求めます。
* D>0D > 0 のとき、8(2m)>08(2-m) > 0 より 2m>02-m > 0, よって m<2m < 2。このとき、共有点は2個。
* D=0D = 0 のとき、8(2m)=08(2-m) = 0 より 2m=02-m = 0, よって m=2m = 2。このとき、共有点は1個。
* D<0D < 0 のとき、8(2m)<08(2-m) < 0 より 2m<02-m < 0, よって m>2m > 2。このとき、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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