与えられた二次関数 $f(x) = 3x^2 + 18x + 20$ について、二次方程式 $f(x) = 0$ の解の種類を選択肢の中から選ぶ問題です。問題文には、$y = f(x)$ のグラフの頂点の座標が $(-3, -7)$ であることが示されています。

代数学二次関数二次方程式判別式グラフ解の性質
2025/8/4

1. 問題の内容

与えられた二次関数 f(x)=3x2+18x+20f(x) = 3x^2 + 18x + 20 について、二次方程式 f(x)=0f(x) = 0 の解の種類を選択肢の中から選ぶ問題です。問題文には、y=f(x)y = f(x) のグラフの頂点の座標が (3,7)(-3, -7) であることが示されています。

2. 解き方の手順

まず、与えられた二次関数 f(x)=3x2+18x+20f(x) = 3x^2 + 18x + 20 の判別式 DD を計算します。
D=b24acD = b^2 - 4ac であり、この問題では a=3a = 3, b=18b = 18, c=20c = 20 です。
したがって、D=1824320=324240=84D = 18^2 - 4 \cdot 3 \cdot 20 = 324 - 240 = 84 となります。
D>0D > 0 なので、二次方程式 f(x)=0f(x) = 0 は異なる二つの実数解を持ちます。
次に、頂点の座標 (3,7)(-3, -7) から、グラフが下に凸であることがわかります(x2x^2 の係数が正なので)。
頂点の yy 座標が負なので、xx軸と異なる二点で交わります。
f(0)=302+180+20=20>0f(0) = 3 \cdot 0^2 + 18 \cdot 0 + 20 = 20 > 0 なので、yy 切片は正です。
頂点の xx 座標が 3-3 であることから、軸は x=3x = -3 です。
軸が負の領域にあり、yy 切片が正であることから、二つの解は異符号であることがわかります。

3. 最終的な答え

正の解と負の解を一つずつもつ。よって、選択肢は ①。

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