2次関数 $y = x^2 - x + m$ 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調べる問題です。

代数学二次関数判別式共有点二次方程式
2025/7/29

1. 問題の内容

2次関数 y=x2x+my = x^2 - x + m 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調べる問題です。

2. 解き方の手順

xx 軸との共有点の個数は、2次方程式 x2x+m=0x^2 - x + m = 0 の実数解の個数と一致します。
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、D=b24acD = b^2 - 4ac で計算されます。この問題の場合、a=1a = 1, b=1b = -1, c=mc = m なので、
D=(1)24(1)(m)=14mD = (-1)^2 - 4(1)(m) = 1 - 4m となります。
判別式 DD の値によって、以下のように実数解の個数が変わります。
* D>0D > 0 のとき、実数解は2個
* D=0D = 0 のとき、実数解は1個
* D<0D < 0 のとき、実数解は0個
したがって、14m1 - 4m の符号を調べることで、共有点の個数が分かります。
* 14m>01 - 4m > 0 のとき、4m<14m < 1 より m<14m < \frac{1}{4}。このとき、共有点は2個です。
* 14m=01 - 4m = 0 のとき、4m=14m = 1 より m=14m = \frac{1}{4}。このとき、共有点は1個です。
* 14m<01 - 4m < 0 のとき、4m>14m > 1 より m>14m > \frac{1}{4}。このとき、共有点は0個です。

3. 最終的な答え

* m<14m < \frac{1}{4} のとき、共有点は2個
* m=14m = \frac{1}{4} のとき、共有点は1個
* m>14m > \frac{1}{4} のとき、共有点は0個

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