問1
次の不等式が、指定された範囲内において、常に成り立つうに、定数m
の値の範囲をそれぞれ定めよ。
(1)x二乗―2x+m≧0
(ア)-2≦x≦0 (イ)0≦x≦3 (ウ)x≧0
(2) x二乗+2mx+1≧0
(ア)0≦x≦2
問2
(1)aは定数とする。 不等号x二乗―4ax+3a二乗<0を解け
(2)不等号x二乗+9x+18<0を満たすすべてのxが、
不等式x二乗―4ax+3a二乗<0を満たすように、
定数aの値の範囲を定めよ。
問1
次の不等式が、指定された範囲内において、常に成り立つうに、定数m
の値の範囲をそれぞれ定めよ。
(1)x二乗―2x+m≧0
(ア)-2≦x≦0 (イ)0≦x≦3 (ウ)x≧0
(2) x二乗+2mx+1≧0
(ア)0≦x≦2
問2
(1)aは定数とする。 不等号x二乗―4ax+3a二乗<0を解け
(2)不等号x二乗+9x+18<0を満たすすべてのxが、
不等式x二乗―4ax+3a二乗<0を満たすように、
定数aの値の範囲を定めよ。
問1(1)
x2 -2x+m≧0……①
y=x2 -2x+mとおいて、平方完成して頂点を求めると、
y=(x-1)2 +(m-1)
したがって、頂点(1,m-1)

図より
(ア)-2≦x≦0の範囲で①の不等式が成り立つのは、放物線Aより
上の放物線のときだから、m-1≧-1∴m≧0……(答)
(イ)0≦x≦3の範囲で①の不等式が成り立つのは、放物線Bより上
の放物線のときだから、m-1≧0∴m≧1……(答)
(ウ)x≧0の範囲で①の不等式が成り立つのは、放物線Bより上の放
物線のときだから、m-1≧0∴m≧1……(答)
問1(2)
x2 +2mx+1≧0……②
y=x2 +2mx+1とおいて、平方完成して頂点を求めると、
y=(x+m)2 +(1-m2 )
したがって、頂点(-m,1-m2 )
図より
(ア)0≦x≦2の範囲で②の不等式が成り立つのは、頂点のx座標が
どこにあるかで決まるので、次の3つの場合に分けて調べてみる。
(a)-m≦0のとき、放物線Aのようにy切片1の下に凸の放物
線となるので、②は成り立つ。∴m≧0
(b)0<-m≦2のとき、放物線Bのようなもののうち、x軸と
交わるもの以外だから、方程式x2 +2mx+1=0の判別式
D≦0となる。
D=4m2 -4≦0
4(m-1)(m+1)≦0より、-1≦m≦1
-2≦m<0との共通部分だから、∴-1≦m<0
(c)2<-mのとき、放物線Cのようなものは、方程式x2 +2mx+1=0
の解の小さい方が2より右にあるはずだから、
2≦(1/2){-2m-\(\sqrt{\quad}\)(4m2 -4)}
4≦-2m-\(\sqrt{\quad}\)(4m2 -4)
4+2m≦-\(\sqrt{\quad}\)(4m2 -4)
-4-2m≧\(\sqrt{\quad}\)(4m2 -4)
両辺を2乗して、
16+16m+4m2 ≧4m2 -4
16m+20≧0 したがって、m≧-20/16=-5/4
m<-2との共通部分だから、∴該当なし
したがって、(a)(b)(c)より、m≧-1……(答)
問2(1)
x2 -4ax+3a2 <0を因数分解して、
(x-3a)(x-a)<0
(a)a<0のとき、3a<aより、3a<x<a……(答)
(b)a=0のとき、x2 <0より、xは解なし……(答)
(c)a>0のとき、a<3aより、a<x<3a……(答)
問2(2)
x2 +9x+18<0を解くと、
(x+3)(x+6)<0
-6<x<-3……①
x2 -4ax+3a2 <0の解は上のように場合分けするから、

(a)a<0のとき、3a<x<aは必要条件だから、
-6<x<-3を覆う範囲をとるから、
3a≦-6かつ-3≦a<0
∴-3≦a≦-2
(b)a=0のとき、なし
(c)a>0のとき、-6<x<-3と、a<x<3aは重ならな
いから、なし
したがって、(a)(b)(c)より、-3≦a≦-2……(答)