第1問
aを実数とする。xに関する方程式
$\small\sf{\begin{align*} \sf \left|x^2-6x-\left|x-6\right|\right|+x=a\end{align*}}$
の実数解の個数を求めよ。
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【解答】
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf f\ (x)=\left|x^2-6x-\left|x-6\right|\right|+x\end{align*}}$
とおく。
(ⅰ) 6≦xのとき
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf f\ (x)=\left|x^2-6x-\left(x-6\right)\right|+x\end{align*}}$
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf =\left|x^2-7x+6\right|+x\end{align*}}$
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf =\left|\left(x-6\right)\left(x-1\right)\right|+x\end{align*}}$
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf =\left(x-6\right)\left(x-1\right)+x\ \ \ \ \left(\because\ 6\leqq x\right)\end{align*}}$
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf =x^2-6x+6\end{align*}}$
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf =\left(x-3\right)^2-3\end{align*}}$
(ⅱ) x<6のとき
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf f\ (x)=\left|x^2-6x+\left(x-6\right)\right|+x\end{align*}}$
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf =\left|x^2-5x-6\right|+x\end{align*}}$
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf =\left|\left(x-6\right)\left(x+1\right)\right|+x\end{align*}}$
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf =\left\{ \begin{array}{ll}\sf -\left(x-6\right)\left(x+1\right)+x & (\sf -1\lt x<6) \\ \sf \left(x-6\right)\left(x+1\right)+x& (\sf x\leqq -1) \\\end{array} \right.\end{align*}}$
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf =\left\{ \begin{array}{ll}\sf -x^2+6x+6 & (\sf -1\lt x<6) \\ \sf x^2-4x-6& (\sf x\leqq -1) \\\end{array} \right.\end{align*}}$
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf =\left\{ \begin{array}{ll}\sf -\left(x-3\right)^2+15 & (\sf -1\lt x<6) \\ \sf \left(x-2\right)^2-10& (\sf x\leqq -1) \\\end{array} \right.\end{align*}}$
これらより、曲線y=f(x)の概形は右図のようになる。
方程式f(x)=aの実数解の個数は、曲線y=f(x)と直線
y=aの共有点の個数に等しいので、
a<-1のとき、0個
a=-1のとき、1個
-1<a<6、 15<aのとき、2個
a=6、15のとき、3個
6<a<15のとき、4個
丁寧に絶対値を場合分けしていきましょう。
テーマ:数学 - ジャンル:学問・文化・芸術
- 2018/11/11(日) 01:03:00|
- 大学入試(数学) .関東の大学 .千葉大 2015
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