2次不等式 $ax^2 + bx + 4 > 0$ の解が $-1 < x < 2$ となるような定数 $a, b$ の値を求める問題です。

代数学二次不等式二次方程式解の範囲係数比較
2025/6/22

1. 問題の内容

2次不等式 ax2+bx+4>0ax^2 + bx + 4 > 0 の解が 1<x<2-1 < x < 2 となるような定数 a,ba, b の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、ax2+bx+4>0ax^2 + bx + 4 > 0 の解が 1<x<2-1 < x < 2 であることから、ax2+bx+4=0ax^2 + bx + 4 = 0 の解は x=1,2x = -1, 2 であることがわかります。
したがって、ax2+bx+4=0ax^2 + bx + 4 = 0a(x+1)(x2)=0a(x+1)(x-2) = 0 と書けます。
展開すると、
a(x2x2)=ax2ax2a=0a(x^2 - x - 2) = ax^2 - ax - 2a = 0
となります。
ax2+bx+4=0ax^2 + bx + 4 = 0ax2ax2a=0ax^2 - ax - 2a = 0 の係数を比較すると、
b=ab = -a
4=2a4 = -2a
という関係が得られます。
4=2a4 = -2a より、
a=2a = -2
となります。
b=ab = -a より、
b=(2)=2b = -(-2) = 2
となります。
また、ax2+bx+4>0ax^2 + bx + 4 > 0 の解が 1<x<2-1 < x < 2 となるためには、a<0a<0 である必要があります。なぜなら、もし a>0a > 0 であるならば、x<1x < -1 または x>2x > 2 が解となってしまうからです。a=2a = -2 なのでこの条件も満たしています。
したがって、a=2a = -2b=2b = 2 が求める値です。

3. 最終的な答え

a=2a = -2
b=2b = 2

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