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2次不等式
【問題】 2次不等式x^+2kx-k^+3k+2>0がすべての実数で成り立つように、 定数kの値の範囲を求めよ。 ≪解答≫ x^+2kx-k^+3k+2=0 の判別式が負であれば良いので、 D/4=k^-(-k^+3k+2)<0 ―◎ ⇔2k^-3k-2<0 ⇔-1/2<k<2 …(答) こちらの問題の解答で解らない部分があります。 ◎の部分の式なのですが、 これは、b/4=b'^-acという判別式を利用して立てられた式ですよね…?? しかし、どうしてx^+2kx-k^+3k+2=0の式が ◎の部分のようになるのでしょうか?? そもそも、x^+2kx-k^+3k+2のどこがa・b・cとなるのでしょうか?? 質問が多くてすみません;; 苦手分野なので、詳しく教えていただけると嬉しいです。
- O-Hi
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まず、二次方程式の判別式は D=b^-4ac です。ここから考えていきましょう。 x^+2kx-k^+3k+2=0 の判別式をDとすると、D<0であればよいので、 aは1 bは2k cは-k^+3k+2 なので、 D=(2k)^-4・1・(-k^+3k+2)<0 =4k^-4(-k^+3k+2)<0 =k^-(-k^+3k+2)<0 …上の式の右辺を4で割る となり、◎の部分と同じ式になります。 そこで、bの部分が2の倍数の時、全体が4で割れることが明らかなので、 判別式の計算を省いて簡単にしてしまおうというのがD/4の形の判別式です。 二次方程式が ax^+2Bx+c=0 のとき、 (b=2Bと思ってください) D/4=B^-ac です。 D=b^-4acの形でもできますが、D/4=B^-acの方が計算過程が少なくてすみます。
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- mko900
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y=f(x)=x^+2kx-k^+3k+2 としてグラフで考えるのです。 y>0がすべての実数で成り立つ条件を考える。 このグラフは傾き1の二次関数なので下に凸の曲線です。 すべての実数でy>0をみたすためにはx軸と交点をもたない ことが条件になります。したがって判別式D<0が条件になるわけです。 x^+2kx-k^+3k+2のどこがa・b・cとなるのでしょうか?? ということですが f(x)はxの関数という意味ですからx^+2kx-k^+3k+2はxの2次式になります。そういうわけで2kがxの係数、-k^+3k+2が定数項となるわけです。 D=b^-4acにおいて bは2k、aは傾きの1、bは定数項の-k^+3k+2 となります。
お礼
とても解り易く、参考になりました^^ 回答ありがとうございます!
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お礼
途中式も書いて下さってありがとうございます。 どうしてD/4になるのかもはっきりと知れたので、良かったです^^ 回答ありがとうございました!