2次関数のグラフがX軸と異なる2点で交わる…etc
2024/5/19
Y=X^2+3aX-5+a のグラフがX軸と異なる2点で交わるときのa?
このような問題のとき、皆さんはどうしますか?
「まず判別式!」って思っていませんか?
それもまぁ、無理のないことです。
多くの問題集や模試の解答は、そのようになっているからです。
しかし私は「判別式」を使うべきではないと思っています
その理由は以下になります。
1.書くべき記述を書かないor間違える
この例は以下の2つになります。
1-1.「いきなり「D=~」と書く人が多い
問題文にない文字を使うときは自分で定義せねばなりません。
いきなり「D=~」と書くのはご法度です。
1-2.「この関数の判別式をDとして~」
判別式は、あくまでも「2次方程式」のものです。
「2次関数」には「判別式」など存在しません。
だから「与式の判別式をDとして~」も、間違いです。
「右辺=0の判別式をDとして~」と書くべきです。
同様に「2次不等式」にも「判別式」など存在しませんので要注意。
2.そもそも判別式の前に端点を考えるべき
そもそも判別式を使わずに解けるときもあるのですよ。
Y=X^2+3aX-5+a のグラフがX軸の正と負の異なる2点で交わるときのa?
このような問題であれば、判別式は不要です。
X=0を代入したときのYの値が負でありさえすれば良いのです。(下に凸だから)
こういうときに判別式を用いるのは「無駄」でしかありません。
判別式は儀式でもなんでもなく、必要なときに用いるようにすべきなのです。
関数のグラフなのだから、関数のグラフで考える!
a=0のとき、Y=aX^2+bX+cを平方完成します。
Y=a(X+b/2a)^2-D/4a
となり、頂点のY座標は-D/4aですね。
グラフが上に凸か下に凸かを考え、そして頂点のY座標で考えるのです。
Y=X^2+3aX-5+a のグラフがX軸と異なる2点で交わるときのa?
このような問題であれば、
-D/4=-((3a)^2-4(-5+a))/4a<0
になるのです。
頻出問題を考えても、平方完成は必須!
「α≦X≦βに少なくとも1つの実数解」という頻出問題があります。
こういうとき「判別式 ⇒ 平方完成」というのは二度手間です。
上記のように平方完成のときに、すでに判別式は出来上がっているのですからね。
従って
- 端点確認
- 平方完成
が、オススメの解法なのです。
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