【質問】数学(2次関数):グラフがx軸と異なる2点で交わるとき定数kの値の範囲

〔質問〕
「y=x2+(k+1)x+k+1 のグラフがx軸と異なる2点で交わるとき定数kの値の範囲を求めよ」について、
D=… としているのが分かりません。
〔回答〕
「判別式」という項目を習っていなければ、まず以下の動画を確認してみてください!
「解の個数を知る」
・より詳しく知りたい場合は「判別式とグラフの関係(2次関数)」
(判別式とは、要約すると、解の公式のルートの中身が正であれば、きちんと解が存在するということです)
 
今回の問題については、こちらの動画が内容としては近いですが、
与えられた関数が x軸と2点で交わる、ということは、y=0 になるような箇所が2か所あるということになります。
つまり、方程式としては、x2+(k+1)x+k+1=0 の解を求めたときに、異なる2つの実数解を持っていればいいということになります。このことを「判別式」で計算すると、D=(k+1)2-4・1・(k+1) が正になる、ということに対応しているわけです。
 
判別式を習っていなければ、図形的に考えることもできます。
今回の問題では、頂点の y座標がx軸よりも下側にあれば、必然的に放物線とx軸は異なる2点で交わることになります。このことを利用すれば、平方完成で頂点のy座標を求めて(kの式で出てくる)、「頂点のy座標<0」という不等式を立てれば同じ答えが求まります。

 

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