質問<1884>2004/8/22
from=数楽好き
「2つの2次関数の交点」


 初めて利用させていただきます。よろしくお願いします。
 問題
 2つの2次関数y=-x2+5x,y=-2x2-ax+a2(aは0でない定数)のグラフは,
交点を2つもつことを示せ。また,2つの交点のy座標が両方とも負となる
aの値の範囲を求めよ。

2つの交点を持つことは、2つの2次関数の式を連立させた式のDがD>0と
なることからわかったのですが、後半部分の2つの交点のy座標が両方とも負
となるaの値の範囲を求めよ。のところがさっぱりわかりません。
どうかよろしくお願いします。
★希望★完全解答★

お便り2004/8/27
from=UnderBird


from UnderBird

y=-x^2+5x と y=-2x^2-ax+a^2 の交点を求める。
x^2+(a+5)x-a^2=0
この判別式がD>0より異なる2点で交わることがわかります。(確認済み)
この実数解をα、βとおくと解と係数の関係から
α+β=-(a+5)
αβ=-a^2
また、交点のy座標は-α^2+5α,‐β^2+5β である。
ここで、A、Bが実数ならば、A<0、B<0⇔A+B<0、AB>0を利用する。

(-α^2+5α)+(‐β^2+5β)=-(α+β)^2+2αβ+5(α+β)=-3a^2-15a-50
(-α^2+5α)(‐β^2+5β)=αβ{αβ‐5(α+β)+25}=a^2(a^2-5a-50)
よって、
-3a^2-15a-50<0
a^2(a^2-5a-50)>0
をとく。このときa≠0に注意して、
3a^2+15a+50>0はすべての実数a(a≠0)
a^2(a^2-5a-50)>0はa^2>0よりa^2-5a-50>0を解いて、a<-5,a>10
以上より、a<-5,a>10