すべての x で成り立つ不等式(B)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/23
🔁 類題: すべての x で成り立つ不等式(A) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
すべての実数 $x$ について,不等式 $kx^2+2x+k<0$ が成り立つような定数 $k$ の値の範囲を求めよ.
(i) $k=0$ のとき,不等式は $2x<0$ となり,$x=1$ などで成り立たないので不適.
(ii) $k\neq 0$ のとき,2 次方程式 $kx^2+2x+k=0$ の判別式を $D$ とする.つねに成り立つ条件は,放物線 $y=kx^2+2x+k$ が上に凸で $x$ 軸と共有点をもたないことであるから
\[ k<0 \quad\text{かつ}\quad \frac{D}{4}=1-k^2<0 \]
$1-k^2<0$ より $k<-1,\ 1<k$.$k<0$ と合わせて $k<-1$
(i),(ii) より $k<-1$
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