大きく分けて以下の問題があります。 * 2次方程式を解く問題(6問) * 2次関数が重解を持つ条件に関する問題 * 2次不等式を解く問題(5問) * 2次関数のグラフとx軸の共有点の座標を求める問題(2問) * 2次方程式の実数解の個数を求める問題(2問)

代数学二次方程式二次関数二次不等式判別式グラフ
2025/3/20
はい、承知いたしました。画像に写っている数学の問題を解いていきます。

1. 問題の内容

大きく分けて以下の問題があります。
* 2次方程式を解く問題(6問)
* 2次関数が重解を持つ条件に関する問題
* 2次不等式を解く問題(5問)
* 2次関数のグラフとx軸の共有点の座標を求める問題(2問)
* 2次方程式の実数解の個数を求める問題(2問)

2. 解き方の手順

一つずつ順番に解いていきます。
* **2次方程式を解く問題**
(1) (x+2)(x3)=0(x+2)(x-3)=0
  x=2,3x = -2, 3
(2) x2+3x28=0x^2 + 3x - 28 = 0
  (x+7)(x4)=0(x+7)(x-4) = 0
  x=7,4x = -7, 4
(3) 2x230x+50=02x^2 - 30x + 50 = 0
x215x+25=0x^2 - 15x + 25 = 0
  解の公式より
x=15±15241252=15±2251002=15±1252=15±552x = \frac{15 \pm \sqrt{15^2 - 4\cdot1\cdot25}}{2} = \frac{15 \pm \sqrt{225-100}}{2} = \frac{15 \pm \sqrt{125}}{2} = \frac{15 \pm 5\sqrt{5}}{2}
(4) x26x+4=0x^2 - 6x + 4 = 0
解の公式より
x=6±(6)24142=6±36162=6±202=6±252=3±5x = \frac{6 \pm \sqrt{(-6)^2 - 4\cdot1\cdot4}}{2} = \frac{6 \pm \sqrt{36-16}}{2} = \frac{6 \pm \sqrt{20}}{2} = \frac{6 \pm 2\sqrt{5}}{2} = 3 \pm \sqrt{5}
(5) 3x2+8x+5=03x^2 + 8x + 5 = 0
(3x+5)(x+1)=0(3x+5)(x+1)=0
  x=1,53x = -1, -\frac{5}{3}
(6) (x1)2+4(x1)+3=0(x-1)^2 + 4(x-1) + 3 = 0
A=x1A = x-1とおくと、A2+4A+3=0A^2 + 4A + 3 = 0
(A+1)(A+3)=0(A+1)(A+3)=0
A=1,3A = -1, -3
x1=1x=0x-1 = -1 \Rightarrow x = 0
x1=3x=2x-1 = -3 \Rightarrow x = -2
x=0,2x = 0, -2
* **2次方程式が重解を持つ条件に関する問題**
2次方程式 x2+mx+m1=0x^2 + mx + m - 1 = 0 が重解を持つとき、判別式 D=0D = 0 となる。
D=m24(m1)=m24m+4=(m2)2=0D = m^2 - 4(m-1) = m^2 - 4m + 4 = (m-2)^2 = 0
よって、m=2m = 2
このとき、x2+2x+1=0x^2 + 2x + 1 = 0 となり、(x+1)2=0(x+1)^2 = 0 より、x=1x = -1 (重解)
* **2次不等式を解く問題**
(1) x2+7x+60x^2 + 7x + 6 \le 0
(x+1)(x+6)0(x+1)(x+6) \le 0
6x1-6 \le x \le -1
(2) x22x15>0x^2 - 2x - 15 > 0
(x5)(x+3)>0(x-5)(x+3) > 0
x<3,5<xx < -3, 5 < x
(3) x2+2x+40x^2 + 2x + 4 \le 0
x2+2x+4=(x+1)2+3>0x^2 + 2x + 4 = (x+1)^2 + 3 > 0 より、常に正なので、解なし。
(4) x212x+36>0x^2 - 12x + 36 > 0
(x6)2>0(x-6)^2 > 0
x6x \ne 6
(5) 2x26x5>0-2x^2 - 6x - 5 > 0
2x2+6x+5<02x^2 + 6x + 5 < 0
x=6±36404=6±44x = \frac{-6 \pm \sqrt{36 - 40}}{4} = \frac{-6 \pm \sqrt{-4}}{4}
判別式が負なので実数解を持たない。
2x2+6x+52x^2+6x+5は常に正なので解なし。
* **2次関数のグラフとx軸の共有点の座標を求める問題**
(1) y=x2+4x+3y = x^2 + 4x + 3
x2+4x+3=0x^2 + 4x + 3 = 0 となる xx を求める。
(x+1)(x+3)=0(x+1)(x+3) = 0
x=1,3x = -1, -3
共有点の座標は (1,0),(3,0)(-1, 0), (-3, 0)
(2) y=x2+6x9y = -x^2 + 6x - 9
x2+6x9=0-x^2 + 6x - 9 = 0 となる xx を求める。
x26x+9=0x^2 - 6x + 9 = 0
(x3)2=0(x-3)^2 = 0
x=3x = 3
共有点の座標は (3,0)(3, 0)
* **2次方程式の実数解の個数を求める問題**
(1) x2+5x+3=0x^2 + 5x + 3 = 0
判別式 D=52413=2512=13>0D = 5^2 - 4\cdot1\cdot3 = 25 - 12 = 13 > 0 なので、実数解は2個。
(2) x225x+5=0x^2 - 2\sqrt{5}x + 5 = 0
判別式 D=(25)2415=2020=0D = (-2\sqrt{5})^2 - 4\cdot1\cdot5 = 20 - 20 = 0 なので、実数解は1個(重解)。

3. 最終的な答え

* 2次方程式を解く問題:
(1) x=2,3x = -2, 3
(2) x=7,4x = -7, 4
(3) x=15±552x = \frac{15 \pm 5\sqrt{5}}{2}
(4) x=3±5x = 3 \pm \sqrt{5}
(5) x=1,53x = -1, -\frac{5}{3}
(6) x=0,2x = 0, -2
* 2次方程式が重解を持つ条件に関する問題:
m=2,x=1m = 2, x = -1
* 2次不等式を解く問題:
(1) 6x1-6 \le x \le -1
(2) x<3,5<xx < -3, 5 < x
(3) 解なし
(4) x6x \ne 6
(5) 解なし
* 2次関数のグラフとx軸の共有点の座標を求める問題:
(1) (1,0),(3,0)(-1, 0), (-3, 0)
(2) (3,0)(3, 0)
* 2次方程式の実数解の個数を求める問題:
(1) 2個
(2) 1個

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