質問<611>2001/8/22
from=ともみ
「関数」


f(x)=-x2+ax+a-2,g(x)=x2-(a-2)x+3について,
次の条件を満たすように,定数aの値の範囲をそれぞれ求めよ。
(1)どんなxの値に対してもf(x)<g(x)が成り立つ。
(2)どんなxxの値に対しても,f(x)<g(x)が成り立つ。


お返事2001/8/27
from=武田


f(x)=-x2 +ax+a-2
g(x)=x2 -(a-2)x+3

問1
すべてのxの値に対して、f(x)<g(x)が成り立つのは、
h(x)=f(x)-g(x)とおいたとき、h(x)<0となる
ことだから、h(x)のグラフは、次の2次関数のグラフとなる。



h(x)=f(x)-g(x)
    =(-x2 +ax+a-2)-(x2 -(a-2)x+3)
    =-2x2 +(2a-2)x+a-5

x2 の係数は-2より、上に凸のグラフ。
x軸と交わらないから、判別式D<0より、
D/4=(a-1)2 -(-2)(a-5)<0
a2 -2a+1+2a-10<0
a2 -9<0
(a+3)(a-3)<0
∴-3<a<3………(答)

問2
※未解決問題に移しましたが、チャリーブラウンさんからお便りをいただき、
ヒントが得られました。


お便り2001/11/1
from=CharlieBrown


はじめまして。
未解決問題の611について思ったことを書きます。
2つの放物線y=f(x)、y=g(x)に対して、似たような条件を満たすxの範囲
を2種類求めるものでした。
(1)は全てのxに対してf(x)<g(x)が成り立つ、というもので解答済みですが、
(2)の全てのxxに対してf(x)<g(x)が成り立つ、というのは、表記ミスだと
思われます。おそらく質問者が訊きたかった問題というのは、
「全てのx_1,x_2に対してf(x_1)<g(x_2)が成り立つ」というものでしょう。
そして、その答えは明らかに(1)とは異なりますよね。(2)の方は、2つの
放物線の頂点の高さを比べれば解決します。
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今後も末永く続けてほしいです。