質問<2588>2005/9/17
from=hide
「微分 方程式・不等式への応用」


xの方程式2x3乗-3x2乗-12x+p=0が
異なる3実数解α、β、γ(α<β<γ)を持つとき、
次のそれぞれのとりうる範囲を求めよ
1.定数p
2.解α、β、γ

お願いします

★希望★完全解答★

お便り2005/9/19
from=名無し


{2(x)^3}-{3(x)^2}-12x+p=0

Pを移項して
{2(x)^3}-{3(x)^2}-12x = -p

この左辺をf(x)とおくと、
f(x)={2(x)^3}-{3(x)^2}-12x のグラフは簡単に描くことができます。
この問題はここでグラフをかくのがポイントでしょう。
(f(x)=0を満たすx、つまりf(x)とx軸との交点は右辺をxでくくることで
求まりますし、微分すれば極値もすぐ出ます。)

このとき、f(x)=-p を満たすxが3つあれば、題意を満たす解が求まります。

例えば、f(x)=0 を満たすxは3つ存在します。(グラフより自明)
じゃあf(x)=1 つまり p=-1 のときは…?f(x)=2は…?
とグラフを眺めていくと、
「f(x)=-p を満たすx」が2つになるポイントが現れます。両極値がそれです。
つまり、両極値の間において題意を満たすxが存在します。
そうすれば、
 (極小値)<-p<(極大値)
⇔(極大値)<-p<(極小値)が(1)の解、
その時のグラフを見れば(2)ももとまります。
手元にペンがないので計算はしてません。ごめんなさい。

y=f(x) とy=-p との交点の数を求める、定番の問題でした。