2次不等式 $x^2 - 2ax - 4a - 3 < 0$ が解を持たないときの $a$ の値の範囲を求める問題です。

代数学二次不等式判別式二次関数
2025/4/5

1. 問題の内容

2次不等式 x22ax4a3<0x^2 - 2ax - 4a - 3 < 0 が解を持たないときの aa の値の範囲を求める問題です。

2. 解き方の手順

2次不等式 x22ax4a3<0x^2 - 2ax - 4a - 3 < 0 が解を持たないということは、すべての xx に対して x22ax4a30x^2 - 2ax - 4a - 3 \ge 0 が成り立つということです。
これは、2次関数 y=x22ax4a3y = x^2 - 2ax - 4a - 3 のグラフが常に xx 軸の上側にあるか、または xx 軸に接することを意味します。
したがって、判別式 DDD0D \le 0 である必要があります。
判別式 DD は、
D=(2a)24(1)(4a3)D = (-2a)^2 - 4(1)(-4a - 3)
D=4a2+16a+12D = 4a^2 + 16a + 12
D=4(a2+4a+3)D = 4(a^2 + 4a + 3)
D0D \le 0 となる aa の範囲を求めるので、
4(a2+4a+3)04(a^2 + 4a + 3) \le 0
a2+4a+30a^2 + 4a + 3 \le 0
(a+1)(a+3)0(a + 1)(a + 3) \le 0
したがって、aa の範囲は 3a1-3 \le a \le -1 となります。

3. 最終的な答え

3a1-3 \le a \le -1

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