実数aに対して,

とおく.
(1)tを実数とする.方程式f(x)=tが相異なる3個の実数解を持つために,aとtが満たすべき条件を求めよ.
(2)g(x)=f(f(x))とおく.方程式g(x)=0が相異なる9個の実数解を持つようなaの範囲を求めよ.
(1)
a≦0のとき,f(x)は単調関数なのでf(x)=tの実数解はtによらず高々1つ.
以下,a>0とする.

より,f(x)は

で極値

をとる.
tがこの間にあることが求める条件なので

.
(2)
a≦0のとき,f(x)=tの解はx=0のみなのでg(x)=0の解もx=0のみとなり不適.
以下,a>0とする.
f(x)=0の解はx=0,

であるから,
g(x)=0の解はf(x)=0,

の解を合わせたもの.
ここで,f(x)=aとf(x)=b (a≠b)の解が一致することはありえないので,
求める条件は

の解がそれぞれ相異なる3個の実数解を持つこと.
それは(1)の結果より

なので求める範囲は

.
最終更新:2013年10月12日 06:12