2次関数 $y = x^2 + 4x + m$ のグラフが $x$ 軸と接するとき、定数 $m$ の値と、そのときの接点の $x$ 座標を求める問題です。

代数学二次関数二次方程式判別式接する重解因数分解
2025/3/18

1. 問題の内容

2次関数 y=x2+4x+my = x^2 + 4x + m のグラフが xx 軸と接するとき、定数 mm の値と、そのときの接点の xx 座標を求める問題です。

2. 解き方の手順

2次関数 y=x2+4x+my = x^2 + 4x + m のグラフが xx 軸と接するということは、xx 軸との共有点が1つしかないということです。これは、2次方程式 x2+4x+m=0x^2 + 4x + m = 0 が重解を持つことを意味します。
2次方程式が重解を持つ条件は、判別式 D=b24acD = b^2 - 4ac00 になることです。
この問題では、a=1a = 1, b=4b = 4, c=mc = m なので、判別式は
D=424(1)(m)=164mD = 4^2 - 4(1)(m) = 16 - 4m
となります。
D=0D = 0 となるのは、
164m=016 - 4m = 0
4m=164m = 16
m=4m = 4
のときです。
したがって、m=4m=4 のとき、2次方程式は x2+4x+4=0x^2 + 4x + 4 = 0 となり、これは (x+2)2=0(x + 2)^2 = 0 と因数分解できます。
よって、重解は x=2x = -2 となります。
接点の xx 座標は x=2x = -2 です。

3. 最終的な答え

m=4m = 4, 接点の xx 座標は 2-2 です。

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