指数をおき換えて t>0 に注意する解の個数(B)
★★★☆☆☆☆(共通テスト) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 指数をおき換えて t>0 に注意する解の個数(A) (★★★☆☆☆☆(共通テスト))
問題
$x$ の方程式 $9^x-2a\cdot 3^x+a+2=0$ が異なる 2 つの実数解をもつような定数 $a$ の値の範囲を求めよ.
$t=3^x$ とおくと $t>0$ で,$t$ と $x$ は 1 対 1 に対応する.方程式は
\[ t^2-2at+a+2=0\quad\cdots\text{①} \]
求める条件は,① が異なる 2 つの正の解をもつことである.① の判別式を $D$,2 解を $\alpha,\ \beta$ とすると,これは $D>0$,$\alpha+\beta>0$,$\alpha\beta>0$ が同時に成り立つことと同値である.解と係数の関係より $\alpha+\beta=2a$,$\alpha\beta=a+2$ であるから
$\dfrac{D}{4}=a^2-a-2=(a+1)(a-2)>0$ より $a<-1,\ 2<a$
$\alpha+\beta=2a>0$ より $a>0$
$\alpha\beta=a+2>0$ より $a>-2$
共通範囲を求めて $a>2$
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