2つ解法を紹介します。
1.係数比較
2<x<3が解となる二次不等式の1つは(x−2)(x−3)<0、
つまりx2−5x+6<0です。
ゆえに、
a<0のときa(x2−5x+6)>0 ⇔ ax2−5ax+6a>0・・・①
(両辺をaで割るとaは負なので不等号の向きが逆転する)
a>0のときa(x2−5x+6)<0 ⇔ ax2−5ax+6a<0・・・②
(両辺をaで割るとaは正なので不等号の向きはそのまま)
の解は2<x<3となります。
ここで、x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、つまりa=−1
a<0より、①にa=−1を代入して、−x2+5x−6>0
この式ともとの式を比較して、b=−6
以上より、a=−1、b=−6
2.解の公式を利用
ax2+5x+b>0の解が2<x<3なので、
ax2+5x+b=0の解はx=2,3
ax2+5x+b=0の解は、解の公式を利用して、
x=2a−5±25−4ab
よって
{2a−5−25−4ab=22a−5+25−4ab=3
⇔
{−25−4ab=4a+525−4ab=6a+5
この式が成り立つためには、
4a+5<0かつ6a+5>0、つまり−65<a<−54・・・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
よって16a2+40a+25=36a2+60a+25
⇔
20a2+20a=0
⇔
20a(a+1)=0
⇔
a=0,−1
③よりa=−1
このとき、先程の連立方程式は、
{25+4b=16−40+2525+4b=36−60+25
つまり、どちらの式も4b=−24、つまりb=−6
以上よりa=−1、b=−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!
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🙏