総合演習 / 方程式・式の技

方程式 × グラフ — 解の個数・解の配置・接線の本数

方程式の解を「グラフの交点」に翻訳して数える問題です。定数分離・判別式・解の配置・接線の本数まで、方程式とグラフの往復を鍛えます。

全 29 問(実戦編 11・最難関編 18)。課程の学習順に並んでいます。

問1 入れ子の絶対値方程式の解の個数 実戦編数学I・実数と1次不等式

を実数の定数とする。方程式 の実数解の個数を、 の値によって分類せよ。

問2 つねに正となる条件(全称命題と判別式) 実戦編数学I・集合と命題

「すべての実数 に対し 」が成り立つような定数 の値の範囲を求めよ。

問3 2次方程式が異なる2つの正の解をもつ条件 実戦編数学I・2次関数のグラフと最大・最小

次方程式 が異なる つの正の解をもつような定数 の値の範囲を求めよ。

問4 放物線と直線が接する条件 実戦編数学I・2次関数のグラフと最大・最小

放物線 と直線 が接するように、定数 の値を定めよ。

問5 パラメータつき2次式が常に正となる条件 実戦編数学I・2次関数のグラフと最大・最小

「すべての実数 に対し 」が成り立つような定数 の範囲を求めよ。

問6 2次関数の合成と方程式の実数解 最難関編数学I・2次関数のグラフと最大・最小

を実数とし、 とする。方程式 が相異なる 個の実数解をもつような の値の範囲を求めよ。

問7 さいころの目と2次方程式が実数解をもつ確率 最難関編数学I・2次関数のグラフと最大・最小

個のさいころを 回投げ、出た目を順に とする。 次方程式 が実数解をもつ確率を求めよ。

問8 2次不等式の整数解がちょうど3個 実戦編数学I・2次方程式・2次不等式

とする。 次不等式 を満たす整数 がちょうど 個となるような の範囲を求めよ。

問9 2つの2次方程式の共通解 実戦編数学I・2次方程式・2次不等式

とする。 次方程式 が共通の解をもつとき、その共通解を求め、 が満たす関係を求めよ。

問10 3項の積和方程式は必ず実数解をもつ 最難関編数学I・2次方程式・2次不等式

を実数とする。 の方程式

は必ず実数解をもつことを示せ。また、重解をもつのは がどのような場合かを求めよ。

問11 パラメータの全称条件と主役の交代 最難関編数学I・2次方程式・2次不等式

を満たすすべての に対して

が成り立つような の値の範囲を求めよ。

問12 2回写して戻る値(f(f(x))=x) 最難関編数学I・2次方程式・2次不等式

とする。方程式 の実数解をすべて求めよ。

問13 区間にちょうど1つの解をもつ条件 最難関編数学I・2次方程式・2次不等式

を実数の定数とする。2次方程式 の範囲にちょうど1つの解をもつような の値の範囲を求めよ(重解が範囲内にある場合も「ちょうど1つ」に数える)。

問14 2つの2次方程式の共通解 最難関編数学II・複素数と方程式

2つの の2次方程式

が少なくとも1つの共通の解をもつような実数 の値をすべて求めよ。

問15 2解の絶対値がともに1未満になる条件 最難関編数学II・複素数と方程式

を実数とし、 とおく。 の2次方程式 の2つの解(重解・虚数解の場合も含める)の絶対値がともに1より小さいための必要十分条件は

であることを示せ。

問16 区間に解をもつ条件のパラメータ平面 最難関編数学II・軌跡と領域

を実数とする。 の2次方程式

の範囲に少なくとも1つの実数解をもつような点 の全体を、横軸 ・縦軸 の平面に図示せよ。

問17 三角方程式の解の個数の場合分け 最難関編数学II・三角関数

を実数の定数とする。 の方程式

の解の個数を、 の値によって場合分けして求めよ。

問18 指数方程式が異なる2解をもつ条件 最難関編数学II・指数関数・対数関数

を実数の定数とする。方程式 が異なる つの実数解をもつような の値の範囲を求めよ。

問19 指数関数のグラフと直線の共有点 最難関編数学II・指数関数・対数関数

曲線 と直線 は、相異なる 点で交わることを示せ。

問20 3次方程式の解の個数と3解の平方和 実戦編数学II・微分の考え

が異なる つの実数解をもつような定数 の範囲を求めよ。また、そのとき の平方和 によらず一定であることを示し、その値を求めよ。

問21 外部の点から3次曲線への接線の本数 実戦編数学II・微分の考え

から曲線 本の接線が引けるような の範囲を求めよ。

問22 3本の接線が引ける点の存在範囲 最難関編数学II・微分の考え

から曲線 に相異なる3本の接線が引けるような点 の存在範囲を求め、図示せよ。

問23 4次曲線に2点で接する直線 最難関編数学II・微分の考え

曲線 に相異なる2点で接する直線の方程式を求めよ。

問24 3次関数が3実解をもつ条件 最難関編数学II・微分の考え

とする。3次方程式 が相異なる3つの実数解をもつような実数 の範囲を、 を用いて表せ。

問25 3点で交わる直線の傾きの範囲 最難関編数学II・微分の考え

原点を通る直線 が曲線 と相異なる3点で交わるような の範囲を求めよ。

問26 2曲線が接する条件 最難関編数学II・微分の考え

曲線 と曲線 が接するとき、定数 の値をすべて求めよ。

問27 cos x = x の解の存在と一意性 最難関編数学III・関数と極限

方程式 はただ1つの実数解をもつことを示せ。また、その解が の範囲にあることを示せ。

問28 指数と2次曲線の交点の個数(微分で最小値を調べる) 実戦編数学III・微分法の応用

を正の定数とする。 における方程式 の実数解の個数を、 の値によって分類せよ。

問29 曲線 xeˣ に引ける接線の本数(微分と2次方程式の融合) 実戦編数学III・微分法の応用

を実数とする。 軸上の点 から曲線 に引ける接線の本数を、 の値によって分類せよ。