2次関数 $y = x^2 + 2mx - m + 2$ について、$y$ の値が常に正であるとき、定数 $m$ の値の範囲を求める問題です。

代数学二次関数判別式不等式二次不等式関数のグラフ
2025/5/5

1. 問題の内容

2次関数 y=x2+2mxm+2y = x^2 + 2mx - m + 2 について、yy の値が常に正であるとき、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次関数 y=x2+2mxm+2y = x^2 + 2mx - m + 2yy の値が常に正であるということは、グラフが常に xx 軸より上にあるということです。これは、グラフが xx 軸と交わらないことを意味します。つまり、2次方程式 x2+2mxm+2=0x^2 + 2mx - m + 2 = 0 が実数解を持たないということです。
2次方程式が実数解を持たない条件は、判別式 DD が負であることです。判別式 DD は次のように計算されます。
D=b24acD = b^2 - 4ac
ここで、a=1a = 1, b=2mb = 2m, c=m+2c = -m + 2 なので、判別式 DD は次のようになります。
D=(2m)24(1)(m+2)D = (2m)^2 - 4(1)(-m + 2)
D=4m2+4m8D = 4m^2 + 4m - 8
D<0D < 0 となる mm の範囲を求めます。
4m2+4m8<04m^2 + 4m - 8 < 0
m2+m2<0m^2 + m - 2 < 0
(m+2)(m1)<0(m + 2)(m - 1) < 0
この不等式を解くと、2<m<1-2 < m < 1 となります。

3. 最終的な答え

2<m<1-2 < m < 1

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