高校数学 公式・解法ノート
必須

実数解の個数(定数を分離してグラフと直線の交点)

着眼点f(x)=a の形に分けられたら、y=f(x) のグラフと水平線 y=a の交点の個数を数える。

  1. 文字定数 a を右辺に分離:f(x)=a
  2. y=f(x) の増減表・グラフ
  3. 水平線 y=a を上下に動かして交点を数える(極値の高さが境目)
例題
1
方程式 x^3-3x^2-9x+2-a=0 の異なる実数解の個数を、a の値で分類せよ。
解答
x^3-3x^2-9x+2=a と分ける。左辺は極大値 7(x=-1)、極小値 -25(x=3)。
答 a<-25,\ 7<a のとき1個、a=-25,7 のとき2個、-25<a<7 のとき3個
2
同じ方程式が、異なる2つの正の解と1つの負の解をもつ a の範囲を求めよ。
解答
f(x)=x^3-3x^2-9x+2 とおくと f(0)=2。グラフは (0,2) を通り、-1<x<3 では減少している。
水平線 y=a が「x<-1 の部分」「0<x<3 の部分」「x>3 の部分」と交わればよい。
そのためには -25<a<2(a=2 では x=0 が解になり正でない)。
答 -25<a<2
ポイント正の解・負の解を問われたら、y切片 f(0) の高さも境目に加える。
確認問題
1
2x^3-3x^2-12x-a=0 が異なる3つの実数解をもつ a の範囲
答え
f(x)=2x^3-3x^2-12x、f'=6(x+1)(x-2)、極大 f(-1)=7、極小 f(2)=-20。-20<a<7

「微分法(数Ⅱ)」の項目

  1. 導関数の公式と計算必須
  2. 微分係数の定義と極限の変形差がつく
  3. 接線・法線の方程式必須
  4. 曲線外の点から引く接線(接点を t とおく)必須
  5. 共通接線差がつく
  6. 増減表の書き方と極値必須
  7. 極値をもつ条件・極値から係数を決める必須
  8. 3次関数のグラフをかく必須
  9. 極大値と極小値の差(3次関数の性質)差がつく
  10. 閉区間での最大・最小(端と極値を比べる)必須
  11. 図形・文章題の最大・最小差がつく
  12. 置き換えて3次関数にする(三角関数・指数など)差がつく
  13. 実数解の個数(定数を分離してグラフと直線の交点)必須
  14. 文字が分離できないとき:極大値と極小値の符号差がつく
  15. 不等式の証明(差をとって最小値 ≧0)必須
  16. 接線が3本引ける点の領域を図示する不要

高校数学ノートの項目一覧 ・ 着眼点まとめ ・ ノート全体を開く(「理解した」のチェックと進み具合はノートに保存されます)