Mathematics
มัธยมปลาย
เคลียร์แล้ว

画像の問題で、模範解答は上の緑色です。
私は下の赤のやり方で解こうとしました。
下のやり方では結局、f(a)=0,g(a)=0という、=0の条件を満たした答えが出てきていません。
ですが、模範解答の方は同じようなやり方なのに、=0の条件を満たした答えが出てきています。
なぜ、下のやり方はダメで、上は正しいのですか?

連立して解くときに、なぜ、aの2乗が残っていたらおかしい答えが出てきて、2乗を消したらうまく解けるのですか?

5 2 つの2次方程式 2x2+kx+4=0, x2+x+k=0がただ1つの共通の実数解をもつ ように定数kの値を定め, その共通解を求めよ。 22² + √x + 4 = 0 x² + x + k = 0 ①と②のただ1つの共通解を〆として OFY 2α² + kx + 4 = 0 -- 0² = 4 x² + x + k = 0 (ⅰ) α=2のとき 0 2 0-2×64 (1-2) α + 4- 2 k = 0 FY 8+2+4=0 α=2,k=-6は②'を満たす また、①より 22-6x+4=0 F41²₁7-6=0 (²²) fe=292² Ⓒ)' = " (i) () *4) とする。 7²32 +2³0 (x-1) (2-2) = 0 x=1.2 (x+3)(x-2)=0 (-) fe= 302² (*124 ·7-3.2 よって、①と②はただ1つの実数解スニュをもつ。 (k-2) α = 2(k-2) f(x) = 2x² + √x + 4 g₁²) = x² + x - k x² + x + 2 = 0 D = 1-8 f(x) = 2x²³+ kx² + 4 g (0²) = f(x) = g(x) = 1/ =-7 <0 Fiz. 29 $TE SET 12 TO TELTON. ゆえに、2つの方程式の共週解も存在しない。 R=-6. At 2= 2 20²³²+ fx² + 4 = x² + x + k x²+ (k-1)x+ 4-1 = 0 共解が1つであるから、 D = (R-1) = 4( 4-P) = k ²+26-15 = ( 4 + 5 ) ( - ) = 0 - k = 3₁-5 g(x) = (-1+² = 3 f(x) = 2 · (-1) ² - 3 + 4 W x²+2x+1=0 -α = -1 α = 2 *[=171²2 これらが①'②'を満たすか たしかめる必要がある。 とする。 ** --- (*1 = flα₁ = 9₁x) (ii) 12:-5のとき

คำตอบ

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共通解を代入したf(α)=g(α)をつくることは間違っていないのですが、そのあとに判別式=0を取っていますが、これがマズイ。
αは実数解であるから、判別式≧0であればいいのです。しかし、これだけではkの値はしっかりと求めることができません。そこで、あなたが作った*の式をkについて作り直してみましょう。

2α²+kα+4=α²+α+k
→ (α-1)k+α²-α+4=0
ちょっと手詰まりになってしまいましたね。

では、模範解答のように、g(α)を2倍してみましょう。
2α²+kα+4=2α²+2α+2k
→ k(α-2)-2(α-2)=0
→ (k-2)(α-2)=0

結局、g(α)を2倍することで、kとαの値をしっかり出すことができました。
結論として、あなたの書かれたやり方でも答えが出せる場合がありますが、α²を消した方が無難です。
例えば*の式が、2α²+kα+1=α²+2α+kだったとしましょう。
kについて整理すると、
k(α-1)+α²-2α+1=0
→ k(α-1)+(α-1)²=0
→ (α-1)(k+α-1)=0
このように値を絞ることができました。
ただ、α=1かk+α-1=0のどちらかになるのですが、kとαが1つに式の中にあるとやりずらいですね。

やはりα²を消して、kとαの一次式にして求めた方が素直に計算できると思います。

れい

解答ありがとうございます。

問題文には、ただ1つの実数解と書いてあります。
実数解が1つだからD=0としたのですが、なぜダメなんですか?

きらうる

「ただひとつの実数解」とは、2次方程式の2つの解のうち、片方が同じで、もう片方は違う解になってるときを言います。

なので、実数解が1つになる重解というわけではないのです。

れい

何度もごめんなさい🙏
f(x)=0を満たす解は0個かもしれないし、1個かもしれないし、2個かもしれない。g(x)=0を満たす解も0個かもしれないし、1個かもしれないし、2個かもしれない。
というのは分かります。
けど、f(a)=g(a)=0を満たすaはただ1つなんですよね、、、?
a^2+(k-1)a+(4-k)=0を満たすaが0個だったら、共通解なし。1個だったらただ1つの共通解。2個だったら2つの共通解。だから、D=0にして、ただ1つの共通解にしようとしたのですが、、、、。

ほんとに何回もごめんなさい。あと少しでわかりそうなので、教えていただきたいです

きらうる

いえ、根本的に勘違いされています。
もとの問題は、f(x)=0と、g(x)=0を互いに解いたとき、xの解が1つ共通するのです。
その共通解をαとしています。
繰り返しますが、「f(x)=0、g(x)=0」における共通解なのです。f(x)=g(x)ではありません。
判別式のやり方では、どこでも良いから2つのグラフ(方程式)が1点で交わる、もしくは接する(重解をもつ)ことを意味します。
今回の問題は、この1点で交わるのはどこでも良いわけではなく、y=0でないとダメなのです。

伝わりますかね?

きらうる

伝わりましたか?

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