楕円と放物線の共有点が4個になる条件(B)
★★★☆☆☆☆(共通テスト) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: 楕円と放物線の共有点が4個になる条件(A) (★★★☆☆☆☆(共通テスト))
問題
楕円 $\dfrac{x^2}{9}+\dfrac{y^2}{4}=1$ と放物線 $x=y^2+a$ が異なる 4 点で交わるような定数 $a$ の値の範囲を求めよ.
$y^2=x-a$ を楕円の方程式に代入すると
\[ \frac{x^2}{9}+\frac{x-a}{4}=1 \quad\text{すなわち}\quad 4x^2+9x-9a-36=0 \quad\cdots\text{①} \]
① の解 $x$ が $x>a$ を満たせば,$y^2=x-a>0$ より交点が 2 個できる($x=a$ のときは 1 個,$x<a$ のときは 0 個).また,このとき ① と $y^2=x-a$ から $\dfrac{x^2}{9}+\dfrac{y^2}{4}=1$ が成り立つから,これらの点は楕円上にもある.よって 4 点で交わる条件は,① が $x>a$ の範囲に異なる 2 つの実数解をもつことである.$g(x)=4x^2+9x-9a-36$ とすると
判別式:① の判別式を $D$ とすると $D=81+16(9a+36)>0$ より $a>-\dfrac{73}{16}$
軸:$-\dfrac{9}{8}>a$
端点:$g(a)=4a^2-36>0$ より $a<-3$,$3<a$
以上より $-\dfrac{73}{16}<a<-3$
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