2次関数 $y = x^2 - 2x - m - 1$ のグラフとx軸の共有点の個数が、パラメータ $m$ の値によってどのように変化するかを調べます。

代数学二次関数判別式共有点二次方程式
2025/5/26

1. 問題の内容

2次関数 y=x22xm1y = x^2 - 2x - m - 1 のグラフとx軸の共有点の個数が、パラメータ mm の値によってどのように変化するかを調べます。

2. 解き方の手順

2次関数 y=x22xm1y = x^2 - 2x - m - 1 のグラフとx軸の共有点の個数は、2次方程式 x22xm1=0x^2 - 2x - m - 1 = 0 の実数解の個数に等しいです。
この2次方程式の判別式を DD とすると、
D=(2)24(1)(m1)=4+4m+4=4m+8D = (-2)^2 - 4(1)(-m-1) = 4 + 4m + 4 = 4m + 8
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、実数解は2個なので、共有点は2個。
* D=0D = 0 のとき、実数解は1個なので、共有点は1個。
* D<0D < 0 のとき、実数解は0個なので、共有点は0個。
したがって、D=4m+8D = 4m + 8 の符号を調べます。
* 4m+8>04m + 8 > 0 のとき、4m>84m > -8 より m>2m > -2。このとき、共有点は2個。
* 4m+8=04m + 8 = 0 のとき、4m=84m = -8 より m=2m = -2。このとき、共有点は1個。
* 4m+8<04m + 8 < 0 のとき、4m<84m < -8 より m<2m < -2。このとき、共有点は0個。

3. 最終的な答え

m>2m > -2 のとき、共有点は2個。
m=2m = -2 のとき、共有点は1個。
m<2m < -2 のとき、共有点は0個。

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