2次関数 $y = x^2 - mx - m + 3$ のグラフが、$x$軸の正の部分と異なる2点で交わるような、定数 $m$ の値の範囲を求めます。

代数学二次関数二次方程式判別式不等式
2025/8/10

1. 問題の内容

2次関数 y=x2mxm+3y = x^2 - mx - m + 3 のグラフが、xx軸の正の部分と異なる2点で交わるような、定数 mm の値の範囲を求めます。

2. 解き方の手順

この問題を解くには、以下の3つの条件を考慮する必要があります。
* xx軸との交点が2つある(判別式 D>0D > 0
* 軸の位置が x>0x > 0 である
* x=0x = 0 のとき、y>0y > 0 である
(1) xx軸との交点が2つある条件:
判別式 D=(m)24(1)(m+3)=m2+4m12D = (-m)^2 - 4(1)(-m + 3) = m^2 + 4m - 12
D>0D > 0 となるためには、
m2+4m12>0m^2 + 4m - 12 > 0
(m+6)(m2)>0(m + 6)(m - 2) > 0
よって、m<6m < -6 または m>2m > 2
(2) 軸の位置が x>0x > 0 である条件:
y=x2mxm+3y = x^2 - mx - m + 3 を平方完成すると、
y=(xm2)2m24m+3y = (x - \frac{m}{2})^2 - \frac{m^2}{4} - m + 3
軸は x=m2x = \frac{m}{2} なので、m2>0\frac{m}{2} > 0 である必要がある。
よって、m>0m > 0
(3) x=0x = 0 のとき、y>0y > 0 である条件:
y(0)=02m(0)m+3=m+3>0y(0) = 0^2 - m(0) - m + 3 = -m + 3 > 0
よって、m<3m < 3
上記の3つの条件を満たす mm の範囲を求める。
(1) m<6m < -6 または m>2m > 2
(2) m>0m > 0
(3) m<3m < 3
これらの条件を全て満たす範囲は、2<m<32 < m < 3

3. 最終的な答え

2<m<32 < m < 3

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