Y君(須磨学園高校1年)が学校の課題として、次のような問題を持ってきました。
(1)(2)はグラフを書いて考えれば、うまく解くことができます。
ところが(3)は簡単そうで、ちょっとくせ者。
グラフで考えると|β|が|α|よりも大きいことは予想できますが、説明は「グラフより明らか」では×です。
したがって、2つの実数解の和 α+β の正負を求めるか、軸の方程式の正負を求めるか、ということになります。
どっちの解法でも、 >0を証明しなくてはなりません。
須磨学園のN先生は、 と とに分けて証明しておられます。
この考えに至るまでに「とても苦労しました」と解答プリントに記されていますが、そのとおり、簡単そうで意外にやっかいです。
「簡単な方法があれば教えてください」と、生徒にうまい別解を募っておられます。(←こんなふうに生徒に問いかけるなんて、実にいい先生です!)
キノシタは、あんまりスマートではないかもしれませんが、以下のような別解を思い付きました。
を
と半分ずつに分けて
.........................................................................................
=
ここで < なので
>0
>0
∴ >0
したがって、二次関数のグラフの軸が>0にあるので
|β|>|α|
..............................................................................................
この別解、N先生はどう評価されるでしょうか?