慶大理工数学'08年[A3]
(1) 実数aを固定したとき、直線
と曲線
が共有点を持つための切片bの条件をaを用いてあらわすと
ス である。 (2) 実数aを固定したとき、直線
と曲線
が共有点を持つための切片bの条件は、
セ のとき
ス であり、
セ のとき
ソ となる。
このように、aを固定したとき、直線
と曲線
が共有点を持つようなbの最小値が存在することがある。この最小値の符号を換えたものを
と書くことにする。たとえば
ならば
=−( ス )である。
(3)
とする。
と定めて、aを変数xで書き換えた関数
に対して
を考える。
タ のとき
= チ であり、
タ のとき
= ツ である。
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解答 記号の定義を与えて、その記号を使って考えさせるタイプの問題ですが、手の付けやすい題材で、決して無理でなく、柔軟な思考力を見る良い問題だと思います。
(1)(ス) 直線
・・・@ と、曲線
・・・A が共有点をもつとき、@,Aを連立して、 
・・・B∴
......[答] ・・・C
(2)(セ) 直線@と曲線
・・・D の共有点を考えますが、Dは、
のとき、
のとき、A
なので、(ス)と同じ条件で良いのは、Bが
の範囲に解をもつ場合です。これは、Bの左辺をxの2次関数と見るとき、そのグラフの軸の位置
が
という範囲に入るということです(2次方程式の解の配置を参照)。つまり、
......[答]これは、直線@の傾きの絶対値が大きい場合には、直線のy切片bがCの(ス)の条件を満たせば、@とDを連立するときに、
の範囲に解をもつことを意味します。 
(ソ)
のときには、直線@の傾きが緩やかで、曲線Aの
の部分と共有点をもたないことがあり得ます。 ・
のときは、右図(橙色の線)より、直線@が点
から上を通過すれば、直線@と曲線Dが共有点をもちます。よって、
∴
・・・E・
のときは、右図(水色の線)より、直線@が点
から上を通過すれば、直線@と曲線Dが共有点をもちます。よって、
∴
・・・FE,Fを合わせて、aの正負に限らず、
......[答](3)(タチ)
のときに、
ということは、
のときには、問題文より、
即ち、
@と
を連立すると、 
・・・GGは、判別式
,つまり、
であれば実数解をもちます。
Gの左辺をxの2次関数と見るとき、その軸の位置
が
の範囲にある、つまり、
であれば、直線@と
は、
の範囲に共有点をもちます。このとき、bの最小値は
であり、 よって、(タ)が
,(チ)が
......[答] 
(ツ)
のときは、右図より、直線@が原点
から上を通過すれば、直線@と
が共有点をもちます。よって、 ∴
このとき、
......[答]
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