2次方程式 $x^2 + (m+1)x + 3m - 2 = 0$ が異なる2つの実数解を持つとき、定数 $m$ の値の範囲を求める問題です。

代数学二次方程式二次不等式二次関数判別式解の符号
2025/5/7
## 問題の解答
### [4] 2次方程式の問題

1. **問題の内容**

2次方程式 x2+(m+1)x+3m2=0x^2 + (m+1)x + 3m - 2 = 0 が異なる2つの実数解を持つとき、定数 mm の値の範囲を求める問題です。

2. **解き方の手順**

2次方程式が異なる2つの実数解を持つための条件は、判別式 DDD>0D > 0 となることです。判別式 DD は、D=b24acD = b^2 - 4ac で計算されます。
この問題では、a=1a = 1, b=m+1b = m+1, c=3m2c = 3m-2 なので、判別式 DD は次のようになります。
D=(m+1)24(1)(3m2)D = (m+1)^2 - 4(1)(3m-2)
D=m2+2m+112m+8D = m^2 + 2m + 1 - 12m + 8
D=m210m+9D = m^2 - 10m + 9
異なる2つの実数解を持つためには、D>0D > 0 が必要なので、
m210m+9>0m^2 - 10m + 9 > 0
(m1)(m9)>0(m-1)(m-9) > 0
したがって、m<1m < 1 または 9<m9 < m となります。

3. **最終的な答え**

m<1,9<mm < 1, 9 < m
### [5] 2次不等式の問題

1. **問題の内容**

2次不等式 x26x+9>0x^2 - 6x + 9 > 0 を解き、選択肢から適切なものを選ぶ問題です。

2. **解き方の手順**

まず、与えられた不等式を因数分解します。
x26x+9=(x3)2x^2 - 6x + 9 = (x-3)^2
したがって、(x3)2>0 (x-3)^2 > 0 となります。
(x3)2(x-3)^2 は常に0以上であり、x=3x=3 のときのみ0となります。したがって、(x3)2>0(x-3)^2 > 0 を満たすのは、x3x \neq 3 のときです。
これは、「x=3x=3以外のすべての実数」に対応します。

3. **最終的な答え**

選択肢②
### [6] 2次関数の問題

1. **問題の内容**

2次関数 y=x2+2mx2m1y = x^2 + 2mx - 2m - 1 のグラフが xx 軸と接するとき、定数 mm の値と接点の座標を求める問題です。

2. **解き方の手順**

グラフが xx 軸と接するとき、2次方程式 x2+2mx2m1=0x^2 + 2mx - 2m - 1 = 0 は重解を持ちます。つまり、判別式 D=0D = 0 となります。
D=(2m)24(1)(2m1)D = (2m)^2 - 4(1)(-2m - 1)
D=4m2+8m+4D = 4m^2 + 8m + 4
D=4(m2+2m+1)D = 4(m^2 + 2m + 1)
D=4(m+1)2D = 4(m+1)^2
D=0D = 0 となるのは、m+1=0m+1 = 0 のときなので、m=1m = -1 です。
このとき、2次方程式は x22x+1=0x^2 - 2x + 1 = 0 となり、(x1)2=0(x-1)^2 = 0 と因数分解できます。したがって、x=1x = 1 が重解です。
接点の xx 座標は 11 であり、xx 軸との接点なので yy 座標は 00 です。したがって、接点の座標は (1,0)(1, 0) です。

3. **最終的な答え**

m=1m = -1
接点の座標は (1,0)(1, 0)
### [7] 2次方程式の問題

1. **問題の内容**

2次方程式 x23(m1)x+2m+3=0x^2 - 3(m-1)x + 2m + 3 = 0 が正の解と負の解をもつとき、定数 mm の値の範囲を求める問題です。

2. **解き方の手順**

2次方程式が正の解と負の解を持つための条件は、f(0)<0f(0) < 0 であることです。
ここで、f(x)=x23(m1)x+2m+3f(x) = x^2 - 3(m-1)x + 2m + 3 です。
f(0)=(0)23(m1)(0)+2m+3f(0) = (0)^2 - 3(m-1)(0) + 2m + 3
f(0)=2m+3f(0) = 2m + 3
したがって、2m+3<02m + 3 < 0 である必要があります。
2m<32m < -3
m<32m < -\frac{3}{2}

3. **最終的な答え**

m<32m < -\frac{3}{2}

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