[数上級プラン120 (共通テスト対策) 問題52] を実数として, Q(x)=x+px²+2px+8 とする。 方程式 Q(x) =0は,異なる3つの 負の実数解 α, β, r をもつとする。 ただし, α<B<y とする。 α, B, y が条件 (β-α): (r-β)=4:1 ①を満たすとき、3つの解α, β, Y と の値を求めよう。 Q(アイ)=0であるから, 因数定理により Q(x)=(x+ウ){x+(カーエ)x+オ が成り立つ。 2次方程式x2+(カーエ)x+1 ****** オ =0 ②が異なる2つの負の実数解をもつと きのうのとりうる値の範囲は,カ キ である。 カの解答群 > ① < ② N ③ ④キ 解と係数の関係から, 方程式の解の1つは絶対値が2より大きく, 他の解の絶対値は ク 2より小さい。 したがって, 解と係数の関係と条件 ①によりα=- 解説 コ シス 1, 7=- p= である。 サ Q(-2)=(-2)+p.(-2)²+2p.(-2)+8 =-8+4p-4p+8=0 x2+(-2)x+4 x+2)x+ x2+ 2px+8 よって, Q(x)はx+2を因数にもつから 2x2 Q(x)=(x+2){x2+(p-2)x+4} (p-2)x²+ 2px と因数分解できる。 (カー2)x2+2(p-2)x 2次方程式+ (p-2)x+4=0 ② の2つの 4x+8 4x+8 解を α', β'とし, 判別式をDとする。 0 D=(p-2)²-4-1-4-p²-4p-12 解と係数の関係から α'+B'=-(p-2)=2-p, α'B'=4 方程式②が異なる2つの負の実数解をもつための条件は D0 かつ α' + B'<0 かつα'B'>0 D0 から p2-4p-12>0 これを解くと p<-2,6<p '+'<0から よって 2<p ''=4から,'B'> 0 はすべての実数に対して成り立つ。 以上から、のとりうる値の範囲は p>6 (0) 『 a' <B' とすると,''=4から,>6のとき α'<-2, -2<B'<① このことと<B<y から, Q(x) = 0 の実数解 α, β, y について, β=-2 かつ α=a', r=β'である。 方程式 ②の解と係数の関係から a+y=2-p, ay=4 ①から (-2-a): (y+2)=4:1 よって -2-a=4(7+2) ゆえに a=-47-10 これを αy=4に代入して整理すると 2y"+5y+2=0 よって (2y+1Xy+2)=0 ゆえに T= 2-2