直線の傾きや切片で変わる共有点の個数(B)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: 直線の傾きや切片で変わる共有点の個数(A) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
双曲線 $x^2-y^2=1$ と直線 $y=mx+1$ の共有点の個数を,定数 $m$ の値によって調べよ.
代入して $x^2-(mx+1)^2=1$,整理すると
\[ (1-m^2)x^2-2mx-2=0 \quad\cdots\text{①} \]
(i) $1-m^2=0$,すなわち $m=\pm 1$ のとき,① は $-2mx-2=0$ で $x=-\dfrac{1}{m}$ のただ 1 つの解をもつ.共有点は 1 個(直線は漸近線に平行).
(ii) $m\neq\pm 1$ のとき,① は 2 次方程式である.① の判別式を $D$ とすると
\[ \frac{D}{4}=m^2+2(1-m^2)=2-m^2 \]
$-\sqrt{2}<m<\sqrt{2}$($m\neq\pm 1$)のとき 2 個,$m=\pm\sqrt{2}$ のとき 1 個(接する),$m<-\sqrt{2}$,$\sqrt{2}<m$ のとき 0 個
まとめると
\[ \begin{cases} -\sqrt{2}<m<-1,\ -1<m<1,\ 1<m<\sqrt{2}\ \text{のとき}\ 2\ \text{個} \\ m=\pm 1,\ \pm\sqrt{2}\ \text{のとき}\ 1\ \text{個} \\ m<-\sqrt{2},\ \sqrt{2}<m\ \text{のとき}\ 0\ \text{個} \end{cases} \]
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