2次不等式 $x^2 + 2kx + k + 6 > 0$ の解がすべての実数となるような、定数 $k$ の値の範囲を求めます。

代数学二次不等式判別式二次関数不等式の解
2025/3/14

1. 問題の内容

2次不等式 x2+2kx+k+6>0x^2 + 2kx + k + 6 > 0 の解がすべての実数となるような、定数 kk の値の範囲を求めます。

2. 解き方の手順

2次不等式 x2+2kx+k+6>0x^2 + 2kx + k + 6 > 0 の解がすべての実数となるためには、2次関数 y=x2+2kx+k+6y = x^2 + 2kx + k + 6 のグラフが常に xx 軸より上にある必要があります。
これは、2次方程式 x2+2kx+k+6=0x^2 + 2kx + k + 6 = 0 が実数解を持たない、つまり判別式 DD が負となることを意味します。
判別式 DD
D=(2k)24(1)(k+6)=4k24k24D = (2k)^2 - 4(1)(k+6) = 4k^2 - 4k - 24
D<0D < 0 となる kk の範囲を求めます。
4k24k24<04k^2 - 4k - 24 < 0
k2k6<0k^2 - k - 6 < 0
(k3)(k+2)<0(k-3)(k+2) < 0
したがって、2<k<3-2 < k < 3

3. 最終的な答え

-2 < k < 3