積分問題:2つの正の実数解と面積の等しい範囲
- 積分問題で、f(x)=x^3-(2m+1)x^2+m^2xという式の2つの異なる正の実数解と、面積が等しい範囲を求める。
- f(x)=0の解はx=0またはx^2-(2m+1)x+m^2=0であり、判別式D=(2m+1)^2-4m^2>0から2つの正の実数解が存在することが示される。
- 積分の表示方法がよくわからず、問題の条件に基づき-∫[α,β]f(x)=∫[0,α]f(x)となる範囲を求めることに困っている。
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積分の問題です。よろしくお願いします。
「f(x)=x^3-(2m+1)x^2+m^2xとし、m は正の定数とする。方程式 f(x)=0 は相異なる2つの正の実数解 (α,β(α<β) とする)をもつことを示しなさい。また、曲線 y=f(x) とx軸で囲まれた図形について、y>=0 の範囲の部分と、y<=0 の範囲の部分の面積が等しいとき、m、α、β の値を求めなさい。」この問題がわかりません。 f(x)=x^3-(2m+1)x^2+m^2x =x{x^2-(2m+1)x+m^2} f(x)=0 は異なる2つの正の実数解 α,β(α<β) をもつ f(x)=0 は x=0 または x^2-(2m+1)+m^2=0 x^2-(2m+1)x+m^2=0 判別式は D=(2m+1)^2-4m^2 =4m+1>0 ・・・(1)(∵m は整数) α+β=(2m+1)>0 ・・・(2) αβ=m^2>0 ・・・(3) (1)、(2)、(3)より f(x)=0 は2つの正の実数解をもつ 問いの条件より -∫[α,β]f(x)=∫[0,α]f(x) ここまでは解きましたが、この先がわかりません。(積分の表示の仕方がよく解りません。)
- mido1993
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>この先がわかりません。 計算すると、βの2次方程式になるから、そこにα+β=2m+1、αβ=m^2を代入してmを消すと、β=2αになる。 後は、α+β=3α=2m+1、αβ=2α^2=m^2からm>0に注意すれば、求まるだろう。
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- Kules
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-∫[α,β]f(x)=∫[0,α]f(x) を移項すると ∫[0,β]=0となるのでそこからβ、mに関する式ができるので、 (2),(3)と連立させると文字3つ式3つなので解けそうな気がします。 確認してないですけど(><)
補足
回答ありがとうございました。 1/4β^4-1/3(2m+1)β^3+1/2m^2β^2=0 α+β=2m+1 αβ=m^2 文字3つ式3つで解くといつもドツボにはまり、とききれなくなります 違う方法はありますか。
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- 数学・算数
お礼
回答ありがとうございました。理解する事が出来ました。