解決済み

こちらの問題がわからないので教えていただきたいです。


※手順だけでも構いません。よろしくお願いします!

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2つ解法を紹介します。


1.係数比較

2<x<32<x<3が解となる二次不等式の1つは(x−2)(x−3)<0(x-2)(x-3)<0、

  つまりx2−5x+6<0x^2-5x+6<0です。


ゆえに、

a<0a<0のときa(x2−5x+6)>0a(x^2-5x+6)>0 ⇔\Leftrightarrow ax2−5ax+6a>0ax^2-5ax+6a>0・・・①

 (両辺をaaで割るとaaは負なので不等号の向きが逆転する)

a>0a>0のときa(x2−5x+6)<0a(x^2-5x+6)<0 ⇔\Leftrightarrow ax2−5ax+6a<0ax^2-5ax+6a<0・・・②

 (両辺をaaで割るとaaは正なので不等号の向きはそのまま)

の解は2<x<32<x<3となります。


ここで、xxの1次の項の係数に着目し、この式と問題に載っている式を比較すると、−5a=5-5a=5、つまりa=−1a=-1

a<0a<0より、①にa=−1a=-1を代入して、−x2+5x−6>0-x^2+5x-6>0

この式ともとの式を比較して、b=−6b=-6

以上より、a=−1a=-1、b=−6b=-6


2.解の公式を利用

ax2+5x+b>0ax^2+5x+b>0の解が2<x<32<x<3なので、

ax2+5x+b=0ax^2+5x+b=0の解はx=2,3x=2,3

ax2+5x+b=0ax^2+5x+b=0の解は、解の公式を利用して、

x=−5±25−4ab2ax=\frac{-5\pm\sqrt{25-4ab}}{2a}


よって

{−5−25−4ab2a=2−5+25−4ab2a=3\begin{cases}\frac{-5-\sqrt{25-4ab}}{2a}=2 \\\frac{-5+\sqrt{25-4ab}}{2a}=3 \end{cases}

⇔\Leftrightarrow

{−25−4ab=4a+525−4ab=6a+5\begin{cases}-\sqrt{25-4ab}=4a+5 \\\sqrt{25-4ab}=6a+5 \end{cases}

この式が成り立つためには、

4a+5<04a+5<0かつ6a+5>06a+5>0、つまり−56<a<−45-\frac{5}{6}<a<-\frac{4}{5}・・・③

③の条件下において、先程の連立方程式は、

{25−4ab=16a2+40a+2525−4ab=36a2+60a+25\begin{cases}25-4ab=16a^2+40a+25 \\25-4ab=36a^2+60a+25 \end{cases}

よって16a2+40a+25=36a2+60a+2516a^2+40a+25=36a^2+60a+25

⇔\Leftrightarrow

20a2+20a=020a^2+20a=0

⇔\Leftrightarrow

20a(a+1)=020a(a+1)=0

⇔\Leftrightarrow

a=0,−1a=0,-1

③よりa=−1a=-1


このとき、先程の連立方程式は、

{25+4b=16−40+2525+4b=36−60+25\begin{cases}25+4b=16-40+25 \\25+4b=36-60+25 \end{cases}

つまり、どちらの式も4b=−244b=-24、つまりb=−6b=-6


以上よりa=−1a=-1、b=−6b=-6


以上です!

分かりづらいところ、論理が不完全なところなどあれば遠慮なく指摘してください!

返信(1件)

補足


1.の解法について、

x2−5x+6<0x^2-5x+6<0・・・① と ax2+5x+b>0ax^2+5x+b>0・・・② の、xxの11次の項を比較し、①の両辺に−1-1をかけると②になると考えると、

①より−x2+5x−6>0-x^2+5x-6>0となり、②と係数比較して

a=−1a=-1、b=−6b=-6

と考えたほうが効率的かもしれません。

質問者からのお礼コメント

質問者からのお礼コメント

こんなにも丁寧に説明していただいて、感謝しかないです!

しっかり理解できました。ありがとうございました🙏

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