2次方程式 $x^2 + 2mx + m + 6 = 0$ が異なる2つの正の解を持つような定数 $m$ の値の範囲を求める問題です。

代数学二次方程式解の範囲解と係数の関係判別式
2025/4/15

1. 問題の内容

2次方程式 x2+2mx+m+6=0x^2 + 2mx + m + 6 = 0 が異なる2つの正の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

まず、2つの正の解を α,β\alpha, \beta とおきます。解と係数の関係より、
α+β=2m\alpha + \beta = -2m
αβ=m+6\alpha \beta = m + 6
となります。
α,β\alpha, \beta が正の解であるという条件から、
α+β>0\alpha + \beta > 0 (①)
αβ>0\alpha \beta > 0 (②)
が成り立ちます。
(①)より、 2m>0-2m > 0 なので、m<0m < 0 となります。したがって、[1]は 2m-2m です。
(②)より、m+6>0m + 6 > 0 なので、m>6m > -6 となります。したがって、[2]は m+6m+6 です。
また、α,β\alpha, \beta は異なる実数なので、判別式 DD について、D>0D > 0 が成り立ちます。D/4=m2(m+6)>0D/4 = m^2 - (m+6) > 0 より、
m2m6>0m^2 - m - 6 > 0
(m3)(m+2)>0(m - 3)(m + 2) > 0
よって、m<2m < -2 または m>3m > 3 となります。したがって、[3]は m2m6m^2-m-6です。
以上の3つの条件、m<0m < 0m>6m > -6m<2m < -2 または m>3m > 3 を満たす mm の範囲を求めます。
m<0m < 0m>6m > -6 より、6<m<0-6 < m < 0 となります。
これと、m<2m < -2 または m>3m > 3 を合わせて考えると、6<m<2-6 < m < -2 となります。

3. 最終的な答え

-6 < m < -2

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