2次関数 $y = x^2 - (3m+2)x + 2m$ のグラフと $x$ 軸との交点の $x$ 座標を $\alpha$, $\beta$ とするとき、$-1 < \alpha < 0 < \beta$ を満たすような定数 $m$ の値の範囲を求める。

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1. 問題の内容

2次関数 y=x2(3m+2)x+2my = x^2 - (3m+2)x + 2m のグラフと xx 軸との交点の xx 座標を α\alpha, β\beta とするとき、1<α<0<β-1 < \alpha < 0 < \beta を満たすような定数 mm の値の範囲を求める。

2. 解き方の手順

f(x)=x2(3m+2)x+2mf(x) = x^2 - (3m+2)x + 2m とおく。
1<α<0<β-1 < \alpha < 0 < \beta となるためには、以下の条件を満たす必要がある。
* f(1)>0f(-1) > 0
* f(0)<0f(0) < 0
まず、f(1)f(-1) を計算する。
f(1)=(1)2(3m+2)(1)+2m=1+3m+2+2m=5m+3f(-1) = (-1)^2 - (3m+2)(-1) + 2m = 1 + 3m + 2 + 2m = 5m + 3
f(1)>0f(-1) > 0 より、
5m+3>05m + 3 > 0
5m>35m > -3
m>35m > -\frac{3}{5}
次に、f(0)f(0) を計算する。
f(0)=(0)2(3m+2)(0)+2m=2mf(0) = (0)^2 - (3m+2)(0) + 2m = 2m
f(0)<0f(0) < 0 より、
2m<02m < 0
m<0m < 0
上記2つの条件を同時に満たす mm の範囲を求める。
35<m<0-\frac{3}{5} < m < 0

3. 最終的な答え

35<m<0-\frac{3}{5} < m < 0

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