数学
高校生
解決済み

この問題がわかりません!
どうやって解くか教えてください🙇‍♂️
よろしくお願いします

** 2次方程式の解の大小 40 月 日 2次方程式 22ax-3a+4a-1=0 の2つの解が,ともに4と1の間にあるとき,αの値の範 囲を求めよ。

回答

回答

参考・概略です

(1) 2つの解を考えると
   x²-2ax+3a²+4a-1=0 より
   {x-(3a-1)}{x-(-a+1)}=0 で
    x=3a-1,-a+1

(2) 2つの解の大小関係を考えると
   3a-1=-a+1 となるのは、a=1/2
   3a-1<-a+1 となるのは、a<1/2
   3a-1>-a+1 となるのは、a>1/2

  2つの解が、-4と1の間にあることから
   a=1/2 のとき、-4<3a-1=-a+1<1 … ①
   a<1/2 のとき、-4<3a-1<-a+1<1 … ②
   a>1/2 のとき、-4<-a+1<3a+1<1 … ③ 

  ①は、重解で「2つの解」の条件に不適

  ②,③を解いて
   0<a<1/2,1/2<a<2/3

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「ともに」ということは解が二つ存在するということなので
判別式D>0です。
D'=a²+3a²-4a+1
=4a²-4a+1
=(2a-1)²>0となるので
この二次方程式はaの値に関わらず解を二つもつことがわかります。

次に軸の方程式を求めます。

f(x)=x²-2ax-3a²+4a-1として
f(x)=(x-a)²-4a²+4a-1より
軸の方程式はx=aです。

-4<x<1の間で解を持つには、
軸の方程式が範囲内にあり(①)、
かつ、f(-4)>0(②),f(1)>0(③)です。
グラフで考えてもらうとわかりやすいと思いますが、
頂点のy座標が範囲ないの負の部分にあり(解が二つ)
f(-4)>0,f(1)>0であれば、範囲内でx軸と2点で交わります。

①-4<a<1

②f(-4)=16+8a-3a²+4a-1
=-3a²+12a+15>0
a²-4a-5<0
(a-5)(a+1)<0
-1<a<5

③f(1)=1-2a-3a²+4a-1
=-3a²+2a>0
-3a(a-2/3)>0
a(a-2/3)<0
0<a<2/3

以上より①②③を満たすaの範囲は0<a<2/3です。

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