2次不等式 $ax^2 + 5x + b > 0$ の解が $2 < x < 3$ となるように、定数 $a, b$ の値を求める問題です。

代数学二次不等式解の範囲二次関数解と係数の関係
2025/6/23

1. 問題の内容

2次不等式 ax2+5x+b>0ax^2 + 5x + b > 0 の解が 2<x<32 < x < 3 となるように、定数 a,ba, b の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

与えられた2次不等式 ax2+5x+b>0ax^2 + 5x + b > 0 の解が 2<x<32 < x < 3 であることから、2次関数 y=ax2+5x+by = ax^2 + 5x + b のグラフは、 xx 軸と x=2x=2 および x=3x=3 で交わる上に凸の放物線であることがわかります。
したがって、a<0a < 0 であり、x=2x=2x=3x=3ax2+5x+b=0ax^2 + 5x + b = 0 の解となります。
解と係数の関係から、2+3=5a2+3 = -\frac{5}{a} および 23=ba2 \cdot 3 = \frac{b}{a} が成り立ちます。
これらの式から aabb の値を求めます。
まず、2+3=5a2+3 = -\frac{5}{a} より、
5=5a5 = -\frac{5}{a}
両辺に aa を掛けて、5a=55a = -5 となり、 a=1a = -1 となります。
次に、23=ba2 \cdot 3 = \frac{b}{a} より、
6=ba6 = \frac{b}{a}
a=1a = -1 を代入して、6=b16 = \frac{b}{-1} となり、b=6b = -6 となります。

3. 最終的な答え

a=1a = -1
b=6b = -6

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