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絶対不等式を解くときの判別式の不等号の向きについて

絶対不等式に対する違和感を解決したいのですが すべての実数xに対して x^2-10x+k>0 が常に成立するkの範囲を求めるとき 判別式D<0とするようですが そうすればxは虚数としかなりえず、xが実数になることがありえないと思うのですが この違和感の解決をど素人にわかりやすく解説お願いします

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  • ベストアンサー
  • nananotanu
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回答No.1

虚数、とかじゃないんです。 方程式じゃなくて、解こうとしているのは「不等式」です。 x^2の係数が正の数、ですから、x^2-10x+k=0という「方程式」を考えてみましょう。 y=x^2-10x+k という式を考えると、そのグラフは下に凸の放物線ですよね。 そして、その放物線がy=0、即ちx軸と接するか交わるかすれば、上記方程式は「実数解をもつ」ことになります。逆に、実数解をもたない時(解を持ったとしても虚数)は、常にx軸より上にあることになりますね、y=x^2-10x+kのグラフは。    下に凸、ということは頂点がyの最低値。解が無い、ということは、頂点がx軸より上、ってことです(下なら、頂点から上に上がっていく途中で必ずx軸と交わるから) さて、x^2-10x+k>0が常に成り立つ、というのは、上記のように、y=・・・のグラフが常にx軸より上にあること、即ち、x^2-10x+k=0という「方程式」が実数解をもたない事、つまりはD<0が成り立つ、ってことです。 方程式の解を求めているんじゃないんです。

theladiestoilet
質問者

お礼

なるほど、私のようなど素人には「解こうとしているのは方程式でなく不等式だ」という一言でピンときました。 よくわかりました、ありがとうございました。

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その他の回答 (3)

  • gohtraw
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回答No.4

x^2-10x+k=(x-5)^2-25+k この式の値がすべての実数について正であるためには -25+k>0 k>25 一方 x^2-10x+k=0とおいたときの判別式は D=100-4k D<0とすると 100-4k<0 k>25 いずれも同じことをやっているのですが、上の方は納得できますか? 次に、ご質問の >判別式D<0とするようですが >そうすればxは虚数としかなりえず、xが実数になることがありえない というのは、正確には、 そうすればx^2-10x+k=0の解は虚数となり、実数解とはならない ということです。 実数解を持たないのだからx^2-10x+k<=0とはなり得ないという ことです。

theladiestoilet
質問者

お礼

実数解をもってはいけないということですね よくわかりました、ありがとうございました

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  • asuncion
  • ベストアンサー率33% (2126/6288)
回答No.3

付け加えると、その問題は、そもそも「絶対不等式」ではありません。 絶対不等式とは、 | x^2 - 10x + k | > 0 のように、不等式の中に絶対値記号が登場するものを指します。

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  • asuncion
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回答No.2

x^2 - 10x + k > 0 がすべての実数xについて成り立つとは、 左辺 = 0とおいて得る2次方程式がx軸との交点を持たない、 つまり実数解を持たないことと同値である。 要するに、y = x^2 - 10x + kのグラフを考えたとき、 常にx軸より上側にある、ということ。 2次方程式が実数解を持たないことは、判別式 < 0 と同値である。

theladiestoilet
質問者

お礼

実数解をもたないというところがポイントですね よくわかりました、ありがとうございました

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