数学
高校生
解決済み

微分の質問です。

こちらの問題なのですが、
(2)で定数分離をしてグラフを書いて、いざどこが該当範囲であるかを確認しようとした際、
私は問題文より、
・三重解の場合も、重解と単根の場合も、全部単根の場合もある
→tは全ての実数だ
としましたが、実際には違いました。

私の考え方は、どこが間違っているのでしょうか?
そこが分からないので教えていただきたいです。
よろしくお願い致します。

の(メーの(メーc) において, cg, 5 cは goミ0ミの 3, の十6*十c?三27 を満たす定数で, cpc三7 とする. (x) を7 を用いて表せ. の値の範囲求めよ. )ニ0 の解がすべて整数であるとき, c.ム c の値を求めよ. テ (明治学院大・改)
od 誠 (①) /G)り=ニャー(2寺5の である. g十5十 s+(Z6二0c十cg)メー6c ①⑪,。の+が寺e三27 由記 2(g6+0c寺 寺6+のニー (Z+の+の9 2(g5二6c二cg)ニー18 たちで症HOcCZ三m9② 2 また, g6cニであるから, (ぷーター8一9 (⑫) 7(@)=(xーのマーの(ーc) より, の cは プ(*)ニ0 の 3 つの実数解である. ここで, プア(%)=ニター3z2ー9ァ一7王0 とすると, ター3ァ?一9ァ三た 族入Wiyニ8結8が4一9⑧, = とおく. を微分すると, アー3x*一6一9王3(ァ寺1)(ー3) ダー0 とすると, ァーー1, 3 より, ③の増減表は下のよう になる. 開陳下車| 3 +| 0 |-|0 は 極大| 、 |極小 | 5 さ ー27 =のグラフはx軸に平 である. *, 3次関数と直線 ッニ/ のグラフは上のよう ー0 が3つの実数解をもつ7の値の範囲 ツ4 ッニダー3ー9z 3 の </<5 W (2十6二の)* ニのが+c* 25二20c+2。 より, 2gの十20c十2cg ー(2二6の)*ー(の+が+。9 | 2ミ2c より, 異なる3つ の実数解ではない.

回答

✨ ベストアンサー ✨

曲線と、直線y=tが3点で交わるのが条件です。

たとえばt=1のとき、異なる3点で交わります。
tが2,3,4,…と、5に近づくにつれ、
左2つは近づきますが、まだ異なる3点です。

t=5のとき、見た目2点ですが、
山の頂上の1点は2点が重なったもので、
これを2点カウントすれば、最右の点と合わせて3点です。
ここまではおわかりと思います。

t>5では1点でしか交わっていません。
これは点が重なって1点に見えているのではありません。
重解でも3重解でもありません。
この状態は条件を満たしていません。

傍心

教えてくださってありがとうございます。

重解の理解が甘かったことに気がつけました!

何度もお聞きしてしまってすみません。
t>5 、t<-27の時と言うのは、1つの実数解と異なる2つの虚数解を持つということでしょうか?

HS

その通りです。

傍心

分かりました!
何度もすみません。ありがとうございます。

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回答

三重解を持つグラフは、画像の左上側のようなグラフになります。画像右側の、重解と単根を持つ、全ての解が単根であるグラフとは異なるので、そこで判断ができると思います。

ただし、1つの解だけを持つグラフ(画像左下側)と三重解を持つグラフは似てるので、注意してください!

傍心

毎回ご丁寧に教えていただきましてありがとうございます。

三次方程式の解の分類がしっかりできていませんでした!!

今回の問題で定数分離をした後に書いたグラフが、
もしy=x^3-xだったら、t=0で3重解になったはず、ということですよね。
極値を1つでも持っていたら3次関数で3重解は持てないですよね。

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