2次関数 $y = -x^2 + 2x - 3k$ のグラフがx軸と共有点を持たないときの、定数 $k$ の値または範囲を求める問題です。

代数学二次関数判別式不等式グラフ
2025/3/23

1. 問題の内容

2次関数 y=x2+2x3ky = -x^2 + 2x - 3k のグラフがx軸と共有点を持たないときの、定数 kk の値または範囲を求める問題です。

2. 解き方の手順

2次関数のグラフとx軸の共有点の個数は、判別式 DD の符号によって決まります。
* D>0D > 0 のとき、共有点は2個
* D=0D = 0 のとき、共有点は1個
* D<0D < 0 のとき、共有点は0個
問題文より、グラフがx軸と共有点を持たないときなので、D<0D < 0 となる kk の範囲を求めます。
まず、y=x2+2x3ky = -x^2 + 2x - 3k の判別式 DD を求めます。
D=b24acD = b^2 - 4aca=1,b=2,c=3ka = -1, b = 2, c = -3k を代入すると、
D=224×(1)×(3k)D = 2^2 - 4 \times (-1) \times (-3k)
D=412kD = 4 - 12k
共有点を持たない条件は、D<0D < 0 なので、
412k<04 - 12k < 0
12k<4-12k < -4
k>412k > \frac{-4}{-12}
k>13k > \frac{1}{3}

3. 最終的な答え

k>13k > \frac{1}{3}

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