2次関数 $y = 2x^2 + x + k$ のグラフと $x$ 軸との共有点の個数が、定数 $k$ の値によってどのように変わるかを調べる問題です。

代数学二次関数判別式共有点二次方程式
2025/6/14

1. 問題の内容

2次関数 y=2x2+x+ky = 2x^2 + x + k のグラフと xx 軸との共有点の個数が、定数 kk の値によってどのように変わるかを調べる問題です。

2. 解き方の手順

2次関数 y=2x2+x+ky = 2x^2 + x + k のグラフと xx 軸との共有点の個数は、2次方程式 2x2+x+k=02x^2 + x + k = 0 の実数解の個数に等しくなります。
2次方程式の実数解の個数は、判別式 DD の符号によって決まります。
D>0D > 0 ならば実数解は2個、D=0D = 0 ならば実数解は1個(重解)、D<0D < 0 ならば実数解は0個です。
2次方程式 2x2+x+k=02x^2 + x + k = 0 の判別式 DD は、
D=1242k=18kD = 1^2 - 4 \cdot 2 \cdot k = 1 - 8k
となります。
DD の符号によって場合分けを行います。
(1) D>0D > 0 のとき、すなわち 18k>01 - 8k > 0 のとき、k<18k < \frac{1}{8} です。このとき、共有点は2個です。
(2) D=0D = 0 のとき、すなわち 18k=01 - 8k = 0 のとき、k=18k = \frac{1}{8} です。このとき、共有点は1個です。
(3) D<0D < 0 のとき、すなわち 18k<01 - 8k < 0 のとき、k>18k > \frac{1}{8} です。このとき、共有点は0個です。

3. 最終的な答え

k<18k < \frac{1}{8} のとき、共有点は2個。
k=18k = \frac{1}{8} のとき、共有点は1個。
k>18k > \frac{1}{8} のとき、共有点は0個。

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