画像には複数の数学の問題があります。具体的には、2次方程式の解の個数、放物線と直線の交点、2次関数のグラフの平行移動、2次関数のx軸との交点、3点を通る放物線の方程式、そして命題の真偽を判定する問題が含まれています。

代数学二次関数二次方程式判別式グラフ共有点平行移動命題
2025/8/3

1. 問題の内容

画像には複数の数学の問題があります。具体的には、2次方程式の解の個数、放物線と直線の交点、2次関数のグラフの平行移動、2次関数のx軸との交点、3点を通る放物線の方程式、そして命題の真偽を判定する問題が含まれています。

2. 解き方の手順

各問題に対する解き方を以下に示します。
(1) 2次方程式 x2ax+3a5=0x^2 - ax + 3a - 5 = 0 が重解を持つ条件は、判別式 D=0D = 0 です。
D=(a)24(1)(3a5)=a212a+20=0D = (-a)^2 - 4(1)(3a - 5) = a^2 - 12a + 20 = 0
(a2)(a10)=0(a - 2)(a - 10) = 0
a=2,10a = 2, 10
(2) 2次関数 y=x22x+m1y = x^2 - 2x + m - 1 のグラフがx軸と共有点を持つ条件は、判別式 D0D \ge 0 です。
D=(2)24(1)(m1)=44m+4=84m0D = (-2)^2 - 4(1)(m - 1) = 4 - 4m + 4 = 8 - 4m \ge 0
4m84m \le 8
m2m \le 2
(3) 放物線 y=x2y = x^2 と直線 y=x+6y = -x + 6 の共有点の座標を求めるには、連立方程式を解きます。
x2=x+6x^2 = -x + 6
x2+x6=0x^2 + x - 6 = 0
(x+3)(x2)=0(x + 3)(x - 2) = 0
x=3,2x = -3, 2
x=3x = -3 のとき y=(3)2=9y = (-3)^2 = 9
x=2x = 2 のとき y=(2)2=4y = (2)^2 = 4
共有点の座標は (3,9),(2,4)(-3, 9), (2, 4)
(4) 2次方程式の実数解の個数を求めます。
i) 9x2+12x+4=09x^2 + 12x + 4 = 0
D=1224(9)(4)=144144=0D = 12^2 - 4(9)(4) = 144 - 144 = 0
解の個数は1個
ii) 6x27x+3=06x^2 - 7x + 3 = 0
D=(7)24(6)(3)=4972=23<0D = (-7)^2 - 4(6)(3) = 49 - 72 = -23 < 0
解の個数は0個
(5) y=x22ax+1y = x^2 - 2ax + 1 のグラフをx軸方向に-2、y軸方向に3だけ平行移動した放物線の方程式は次のようになります。
y3=(x+2)22a(x+2)+1y - 3 = (x + 2)^2 - 2a(x + 2) + 1
y=x2+4x+42ax4a+1+3y = x^2 + 4x + 4 - 2ax - 4a + 1 + 3
y=x2+(42a)x+84ay = x^2 + (4 - 2a)x + 8 - 4a
この放物線が原点を通る (x=0,y=0x = 0, y = 0) ので、
0=02+(42a)(0)+84a0 = 0^2 + (4 - 2a)(0) + 8 - 4a
0=84a0 = 8 - 4a
4a=84a = 8
a=2a = 2
(6) 2次関数 y=3x2+x+1y = -3x^2 + x + 1 とx軸の共有点の座標を求めるには、y=0y = 0 としてxを求めます。
3x2+x+1=0-3x^2 + x + 1 = 0
3x2x1=03x^2 - x - 1 = 0
x=(1)±(1)24(3)(1)2(3)=1±1+126=1±136x = \frac{-(-1) \pm \sqrt{(-1)^2 - 4(3)(-1)}}{2(3)} = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 12}}{6} = \frac{1 \pm \sqrt{13}}{6}
共有点の座標は (1136,0),(1+136,0)(\frac{1 - \sqrt{13}}{6}, 0), (\frac{1 + \sqrt{13}}{6}, 0)
(7) 3点 (1,0),(3,0),(0,6)(-1, 0), (3, 0), (0, 6) を通る放物線の方程式を y=ax2+bx+cy = ax^2 + bx + c とします。
0=a(1)2+b(1)+c=ab+c0 = a(-1)^2 + b(-1) + c = a - b + c
0=a(3)2+b(3)+c=9a+3b+c0 = a(3)^2 + b(3) + c = 9a + 3b + c
6=a(0)2+b(0)+c=c6 = a(0)^2 + b(0) + c = c
c=6c = 6
ab+6=0ab=6a - b + 6 = 0 \Rightarrow a - b = -6
9a+3b+6=09a+3b=63a+b=29a + 3b + 6 = 0 \Rightarrow 9a + 3b = -6 \Rightarrow 3a + b = -2
4a=8a=24a = -8 \Rightarrow a = -2
2b=6b=4-2 - b = -6 \Rightarrow b = 4
したがって y=2x2+4x+6y = -2x^2 + 4x + 6
(62) 命題の真偽
(1) ab=0ab = 0 ならば a2+b2=0a^2 + b^2 = 0 である。 偽 (例:a=0, b=1)
(2) abab が有理数ならば、a,ba, b はともに有理数である。 偽 (例:a=2a=\sqrt{2}, b=2b=\sqrt{2})
(3) a+b,aba+b, ab がともに有理数ならば、a,ba, b はともに有理数である。 偽

3. 最終的な答え

(1) a = 2, 10
(2) m2m \le 2
(3) (-3, 9), (2, 4)
(4) i) 1個 ii) 0個
(5) a = 2
(6) (1136,0),(1+136,0)(\frac{1 - \sqrt{13}}{6}, 0), (\frac{1 + \sqrt{13}}{6}, 0)
(7) y=2x2+4x+6y = -2x^2 + 4x + 6
(62) (1) 偽 (2) 偽 (3) 偽

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