$x$の2次方程式 $(m-2)x^2 - 2(m+1)x + m+3 = 0$ が実数解を持つような定数$m$の値の範囲を求める問題です。

代数学二次方程式判別式実数解不等式
2025/8/11

1. 問題の内容

xxの2次方程式 (m2)x22(m+1)x+m+3=0(m-2)x^2 - 2(m+1)x + m+3 = 0 が実数解を持つような定数mmの値の範囲を求める問題です。

2. 解き方の手順

与えられた2次方程式が実数解を持つ条件を考えます。
まず、m2=0m-2 = 0、つまり、m=2m=2のとき、与えられた方程式は2次方程式ではなくなり、
2(2+1)x+2+3=0-2(2+1)x + 2+3 = 0、つまり、6x+5=0-6x + 5 = 0 となり、x=56x = \frac{5}{6}という実数解を持つので、m=2m=2は条件を満たします。
次に、m20m-2 \neq 0、つまり、m2m \neq 2のとき、与えられた方程式は2次方程式なので、判別式DDについて、D0D \geq 0となることが実数解を持つ条件です。
判別式DDは、
D=(2(m+1))24(m2)(m+3)=4(m2+2m+1)4(m2+m6)=4(m2+2m+1m2m+6)=4(m+7)D = (-2(m+1))^2 - 4(m-2)(m+3) = 4(m^2 + 2m + 1) - 4(m^2 + m - 6) = 4(m^2 + 2m + 1 - m^2 - m + 6) = 4(m+7)
したがって、D0D \geq 0となるためには、4(m+7)04(m+7) \geq 0、つまり、m+70m+7 \geq 0m7m \geq -7が必要です。
m2m \neq 2m7m \geq -7を合わせると、m7m \geq -7となります。
m=2m=2の場合も実数解を持つので、m7m \geq -7の範囲に含まれます。

3. 最終的な答え

m7m \geq -7