1. 問題の内容
3次方程式 の異なる実数解の個数を求める問題です。
2. 解き方の手順
3次関数 のグラフを描き、x軸との交点の数を調べます。
まず、導関数を求めます。
となる を求めます。
したがって、 と が極値を取る候補です。
次に、増減表を作成します。
のとき、 なので、 は増加します。
のとき、 (極大値)
のとき、 なので、 は減少します。
のとき、 (極小値)
のとき、 なので、 は増加します。
増減表は以下のようになります。
| x | ... | -1 | ... | 1 | ... |
|------|------|------|------|------|------|
| f'(x) | + | 0 | - | 0 | + |
| f(x) | ↑ | 7 | ↓ | 3 | ↑ |
は で極大値7をとり、 で極小値3をとります。
極大値も極小値も正であることから、軸との交点は1つだけです。
したがって、異なる実数解の個数は1です。
3. 最終的な答え
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