放物線 $y = x^2 + 2(2a+1)x + a + 1$ がx軸と異なる2点で交わるときの、定数 $a$ の値の範囲を求める問題です。

代数学二次関数判別式二次不等式放物線グラフ
2025/7/28

1. 問題の内容

放物線 y=x2+2(2a+1)x+a+1y = x^2 + 2(2a+1)x + a + 1 がx軸と異なる2点で交わるときの、定数 aa の値の範囲を求める問題です。

2. 解き方の手順

放物線がx軸と異なる2点で交わる条件は、判別式 D>0D > 0 であることです。
まず、与えられた放物線の式から判別式 DD を計算します。
D=b24acD = b^2 - 4ac
ここで、a=1a = 1, b=2(2a+1)b = 2(2a+1), c=a+1c = a+1 なので、
D=[2(2a+1)]24(1)(a+1)D = [2(2a+1)]^2 - 4(1)(a+1)
D=4(4a2+4a+1)4(a+1)D = 4(4a^2 + 4a + 1) - 4(a+1)
D=16a2+16a+44a4D = 16a^2 + 16a + 4 - 4a - 4
D=16a2+12aD = 16a^2 + 12a
D>0D > 0 となる aa の範囲を求めます。
16a2+12a>016a^2 + 12a > 0
4a(4a+3)>04a(4a + 3) > 0
この不等式を解くと、a<34a < -\frac{3}{4} または a>0a > 0 となります。

3. 最終的な答え

a<34a < -\frac{3}{4} または a>0a > 0

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