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■16815 / inTopicNo.1)  また質問です。お願いいたします。
  
□投稿者/ るな 一般人(49回)-(2006/08/29(Tue) 22:10:50)
    下の問題がわからないのでよろしくお願いします。

    xについての方程式9^x+2a*3^x+2a^2+a-6=0が正の解、負の解を1つずつもつとき、定数aのとりうる値の範囲を求めよ。
    という問題です。

    私は3^x=tとおいて
    t^2+2at+2a^2+a-6=0
    とおいたのですが、この先どうしてよいかわかりませんでした。
    答えの部分には
    f(0)=2a^2+a-6>0
    f(1)=2a^2+3a-5<0
    という条件が載っていました。
    しかしどうしてこれが答えにつながっていくかが分かりません。
    よろしくお願いします。
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■16817 / inTopicNo.2)  Re[1]: また質問です。お願いいたします。
□投稿者/ KINO 一般人(27回)-(2006/08/29(Tue) 22:25:30)
    とりあえずるなさんの方針に従って考えて見ましょう。

    3^x=t とおいて t に関する 2 次方程式が得られました。
    それでは,その2次方程式がどのような解を持てば,もとの x についての方程式が「正の解,負の解を1つずつもつ」という条件をみたすでしょうか?

    まず,3^x は x がどんな実数でも,必ず 0 以上の数です。したがって t>0 という条件がつきます。
    また,x>0 ならば 3^x>1,x<0 ならば 3^x<1 ですから,以上のことから,

    「xについての方程式9^x+2a*3^x+2a^2+a-6=0が正の解、負の解を1つずつもつ」

    ことは,

    「t についての方程式9^x+2a*3^x+2a^2+a-6=0が 0<t<1 と 1<t の範囲にそれぞれひとつずつ解をもつ」

    ことと同値になります。

    で,おそらく模範解答では f(t)=t^2+2at+2a^2+a-6=0 が 0<t<1 と t>1 にひとつずつ解があるための条件として,f(0)>0,f(1)<0 を考えたのだと思います。
    y=f(t) は t^2 の係数が 1 で正ですから,U 字型のグラフです。そのグラフが f(0)>0,f(1)<0 という条件をみたせば,グラフと t 軸との交点が 0<t<1 と t>1 の範囲にそれぞれ1つずつできることが,図を描いてみるとわかると思います。

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■16825 / inTopicNo.3)  Re[1]: また質問です。お願いいたします。
□投稿者/ 青海 一般人(41回)-(2006/08/29(Tue) 23:50:36)
    2006/08/29(Tue) 23:57:22 編集(投稿者)





    と置くと、

    x < 0 ⇒ 0 < t < 1
    x ≧ 0 ⇒ 1 ≦ t

    より、f(t) の解が、0 < t < 1 と 1 < t にひとつずつあれば、f(x) は、正と負の解を持つことになります。(t = 1 の時、x = 0 なので、t = 1 は省く)



    より、極値は、t = -a の時、(3^x = t より、t > 0)

    a ≧ 0 の時は、t > 0 の間に極値を持たず、単調増加なので、解はひとつ。
    a < 0 の時、t > 0 の間に極値を持つので、0 < t < 1 の間に解がひとつあれば、1 ≦ t の間にもうひとつ解を持つことになります。

    f(-a)(a < 0) の時、最小値をとるので、0 < t < 1 の間に解を持つ条件は、f(0) > 0、f(1) < 0 になります。
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■16894 / inTopicNo.4)  Re[2]: また質問です。お願いいたします。
□投稿者/ るな 付き人(51回)-(2006/08/30(Wed) 21:31:19)
    ありがとうございました★☆
    解決できました!!
解決済み!
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