数学Ⅱ : 微分・積分の考え 高次方程式の実数解の個数(2)
例題
三次方程式
アドバイス
よく見るタイプの問題だけど、決まった解き方があるので憶えておこう。
1.方程式を、文字の部分の式と文字がない部分の式に分ける。
2.できた二つの式を、
解説
方程式を変形して、
より、右辺と左辺をそれぞれ
の2つの式に分ける。
式Bを連立方程式として解く場合、一方の
ということは、式Aは、式Bを連立方程式として解いている途中だと考えられる。
なので、式Aの解の個数は、式Bの連立方程式の解の個数と等しい。
ということで、式Bの連立方程式の解の個数を調べよう。
連立方程式の解はグラフの共有点なので、共有点の数を調べる。
そのためには、まずグラフを描かないといけない。
より、
以上から増減表を書くと、
|
- | ||||
---|---|---|---|---|---|
|
となるので、グラフを描くと、
となる。
また、
以上より、
のときで、二つのグラフは図Cのようになる。
図Cより、共有点の数は1つ。
よって、方程式の解は1つ。
のときで、二つのグラフは図Dのようになる。
図Dより、共有点の数は2つ。
よって、方程式の解は2つ。
のときで、二つのグラフは例えば図Eのようになる。
図Eより、共有点の数は3つ。
よって、方程式の解は3つ。
まとめると、方程式の異なる実数解の個数は、
解答