$m$ は定数とする。2次方程式 $x^2 + (m+1)x + 1 = 0$ の解の種類を判別する。

代数学二次方程式判別式解の判別不等式
2025/4/15

1. 問題の内容

mm は定数とする。2次方程式 x2+(m+1)x+1=0x^2 + (m+1)x + 1 = 0 の解の種類を判別する。

2. 解き方の手順

与えられた2次方程式の判別式 DD を計算し、DD の符号によって解の種類を判別する。
判別式 DD は、2次方程式 ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 に対して D=b24acD = b^2 - 4ac で与えられる。
今回の問題では、a=1a=1, b=m+1b = m+1, c=1c = 1 であるから、判別式は以下のようになる。
D=(m+1)24(1)(1)=m2+2m+14=m2+2m3=(m+3)(m1)D = (m+1)^2 - 4(1)(1) = m^2 + 2m + 1 - 4 = m^2 + 2m - 3 = (m+3)(m-1)
(1) D>0D > 0 のとき、異なる2つの実数解を持つ。
(m+3)(m1)>0(m+3)(m-1) > 0 より、m<3m < -3 または m>1m > 1
(2) D=0D = 0 のとき、重解を持つ。
(m+3)(m1)=0(m+3)(m-1) = 0 より、m=3m = -3 または m=1m = 1
(3) D<0D < 0 のとき、異なる2つの虚数解を持つ。
(m+3)(m1)<0(m+3)(m-1) < 0 より、3<m<1-3 < m < 1

3. 最終的な答え

m<3m < -3 または m>1m > 1 のとき、異なる2つの実数解を持つ。
m=3m = -3 または m=1m = 1 のとき、重解を持つ。
3<m<1-3 < m < 1 のとき、異なる2つの虚数解を持つ。

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