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数学 高校生

mの最大を考えなくていい理由がわかりません。mがとてつもなく大きくなっても必ず3点で交わるのですか? 別解でm=…にしグラフを書いて…とすると分かるのですがこの解答で考えた時に最大を考えないのが違和感です。

FR f(x)=2x+x^-3 とおく。 直線y=mxが曲線y=f(x)と相異なる3点で交わるよう な実数mの範囲を求めよ。 ポイント 実際に y=f(x)のグラフを描き,これと原点を通る直線y=mxが相異なる 3点で交わるような傾きmの範囲を考えるのが最も自然な発想である。 y=f(x) と y=mxが接するときに注目する。 また,この種の問題に対する常套手段としては, 3 3 f(x) = mx を変形して, 2x2+x=m(x≠0) とし,y=2x2+xとy=mが相異なる x 3点で交わるようなmの範囲を求めてもよい。 解法 1 f'(x) = 6x2 +2x=2x(3x+1) f(x) の増減表は右のようになる。 点 (a, f (a)) における曲線y=f(x) の接線の 方程式は y- (2a²+α²-3)= (6a²+2a)(x-α) y = (6a²+2a) x (4a³+ a²+3) これが原点を通るとき 8 IC f'(x) f(x) 0 = - (4a3+ α²+3) (a + 1) (4a²−3a+3) = 0 α は実数であるから a a=-1 .....2 よって, 原点を通り, y=f(x) に接する直線の方程式は, ①② より ...... y=4x したがって, 原点を通る直線y=mxが曲線y=f(x) と 相異なる3点で交わるような実数mの範囲は, グラフ m>4 〔注〕y=mxとy=f(x) が接するときのmを次のように して求めることもできる。 + I 1-3 0 80 27 VA -1 3 y=4x O ✓ 80 27 ・3 4 0 0 + -3 > y=f(x) x y=mxとy=f(x) が接するとき mx=f(x) ⇔ 2x3+x²-mx-3=0 ...(*) が重解を持つから,(*)の解を α,α,B(α は実数)とすると,3次方程式の解と係数 の関係より

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