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記事No.10584に関するスレッドです

2次関数 / 高校2年生
前にも質問しましたが、ちょっとわからなかったので、もう一度お願いします。

a>0とし、xの2次関数y=3ax^2・・・(1)を考える。
1)(1)のグラフをx軸方向に2a ,y軸方向に12aだけ平行移動すると、そのグラフはy=3a(x-2a)^2+12aである。
さらに、このグラフと直線y=12aに関して対称なグラフを表す2次関数は
y=-3a(x^2ー4ax+4a^2ー4)・・・(2)となる。

?@(1)と(2)のグラフが異なる2点で交わるとき、aの取り得る範囲は0<a<(あ)である。

※この問題は(1)と(2)の連立で求めると思いますが、どうしても答えがでません。

?A ?@において、aが整数の場合を考える。このとき、(1)と(2)のグラフの交点のx座標は(い)と(う)である。さらに直線x=kと(1)と(2)のグラフの交点をそれぞれp、qとする。線分pqの長さをkの式で表すと、
pq=ー(え)k^2+(お)k
となるから、k=(か)のとき、pq の値はもっとも大きくなる。

No.10577 - 2010/06/11(Fri) 20:30:11

Re: 2次関数 / rtz
>?@(1)と(2)のグラフが異なる2点で交わるとき
(1)のグラフはy=12aより下には来ませんし、
(2)のグラフはy=12aより上には来ません。
ですから(2a,12a)以外の交点は持ちません。

つまり、問題がおかしいです。

No.10579 - 2010/06/12(Sat) 02:23:42

Re: 2次関数 / angel
> つまり、問題がおかしいです。

問題は大丈夫ではないでしょうか。

> ※この問題は(1)と(2)の連立で求めると思いますが、どうしても答えがでません。

この部分だけ抜き出すと、

 y=3ax^2 …(1)
 y=-3a(x^2-4ax+4a^2-4)…(2)
 の2つのグラフが異なる2交点を持つようなaの範囲を求めよ

という問題なので、結局2次方程式の解の存在、つまり

 3ax^2 = -3a(x^2-4ax+4a^2-4) が異なる2実数解を持つ

を調べることになります。
で、この2次方程式の解が、(1),(2)の交点のx座標となります。

No.10581 - 2010/06/12(Sat) 05:50:54

Re: 2次関数 / 高校2年生
angelさんありがとうございました。
異なる2実数解を持つという点に気がつきませんでした。
判別式はx軸との交点の数を調べるだけではないんですね。

3ax^2 = -3a(x^2-4ax+4a^2-4)を解く、ということですが、
x^2-2ax+2a^2-2=0から先に進めません。

それと、pqの長さをkの式で表すことができません。
よろしくお願いします。

No.10583 - 2010/06/12(Sat) 08:42:24

Re: 2次関数 / angel
> x^2-2ax+2a^2-2=0から先に進めません。

?Aで交点を割り出すために解を求めるのなら、解の公式でいけます。aの文字式として。
ですが、その前にaの値がどうなるのかにも注意を払いましょう。
?@でaの範囲が出て、?Aでaの条件が追加されているので、値が絞り込めるはずです。

> それと、pqの長さをkの式で表すことができません。

グラフは描きましたか?

No.10584 - 2010/06/12(Sat) 12:07:18

Re: 2次関数 / 高校2年生
angelさん、とても詳しいグラフをありがとうございました。

> ?Aで交点を割り出すために解を求めるのなら、解の公式でいけます。aの文字式として。
ですが、その前にaの値がどうなるのかにも注意を払いましょう。


x^2-2ax+2a^2-2=0で解の公式を使うと、
x=a±√a^2-2a^2+2
となって、x=0と2という答えが出ません。
よろしければ途中式を教えていただいていいですか。

No.10585 - 2010/06/12(Sat) 13:14:50

Re: 2次関数 / angel
> angelさん、とても詳しいグラフをありがとうございました。

いいえ。どういたしまして。
…念のためですが、ご自分でもグラフを描いてますよね? 毎回。
解答としてグラフを描くように求められる場合はもちろんですが、そうでない場合も、解を考えるための重要なツールですからね。

> 解の公式を使うと、x=a±√a^2-2a^2+2 となって、

この計算はもちろん問題ありません。

ただ視点を変えてみると…
まず、?@を解いて 0<a<√2 という答が出ていますよね?
その上で、?Aでは「?@において、aが整数の場合を考える」とあるのですから、a=1 と状況が限定されるのです。

※aの値が先に分かっていれば、敢えて解の公式を使うかどうかも選択の余地がありますね。

No.10586 - 2010/06/12(Sat) 13:22:57