2次方程式 $x^2 - mx - m + 8 = 0$ が異なる2つの負の実数解を持つように、定数 $m$ の値の範囲を求めます。

代数学二次方程式判別式解と係数の関係不等式
2025/6/9
## 数学の問題を解きます。

1. 問題の内容

2次方程式 x2mxm+8=0x^2 - mx - m + 8 = 0 が異なる2つの負の実数解を持つように、定数 mm の値の範囲を求めます。

2. 解き方の手順

2次方程式 ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 が異なる2つの実数解を持つ条件は、判別式 D=b24ac>0D = b^2 - 4ac > 0 であることです。
また、2つの解を α,β\alpha, \beta とすると、解と係数の関係より、
α+β=ba\alpha + \beta = -\frac{b}{a}
αβ=ca\alpha \beta = \frac{c}{a}
となります。
今回の問題では、a=1,b=m,c=m+8a = 1, b = -m, c = -m + 8 なので、
(1) 異なる2つの実数解を持つ条件:
D=(m)24(1)(m+8)>0D = (-m)^2 - 4(1)(-m + 8) > 0
m2+4m32>0m^2 + 4m - 32 > 0
(m+8)(m4)>0(m + 8)(m - 4) > 0
m<8m < -8 または m>4m > 4 ...(i)
(2) 2つの解が負である条件:
α+β<0\alpha + \beta < 0 かつ αβ>0\alpha \beta > 0
α+β=(m)1=m\alpha + \beta = \frac{-(-m)}{1} = m
αβ=m+81=m+8\alpha \beta = \frac{-m + 8}{1} = -m + 8
したがって、m<0m < 0 かつ m+8>0-m + 8 > 0
m<0m < 0 かつ m<8m < 8
m<0m < 0 ...(ii)
(i)と(ii)を満たす mm の範囲を求めます。
m<8m < -8 または m>4m > 4m<0m < 0 の共通範囲は、m<8m < -8 となります。

3. 最終的な答え

m<8m < -8

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