【応用】2次方程式(中学3年)

$p$ を整数の定数とする。2つの $x$ についての2次方程式
$ x^2-2px+p+1=0 $ ・・・①
$ x^2-5x+6=0 $ ・・・②
について、②の方程式の解のひとつが①の方程式の解になっている。
このとき、①の方程式の解を求めなさい。

解答

②の式は簡単に因数分解でき、解けるようになっている。だから、まずこれを解く。
$ x^2-5x+6=0 $ → $ (x-2)(x-3)=0 $ よって、②の解は $ x=2 $,$ x=3 $

このふたつの解のうちひとつが①の解となっているということだから、2つの場合に関して検証する。

$ x=2 $ のとき

$ x^2-2px+p+1=0 $ は、$ 4-4p+p+1=0 $ だから、$ p= \dfrac{5}{3} $
『$p$ を整数の定数とする』という問題の条件に当てはまらない。

$ x=3 $ のとき

$ x^2-2px+p+1=0 $ は、$ 9-6p+p+1=0 $ だから、$ p=2 $
この $p$ は整数なので、問題文の条件に当てはまる。

$ p=2 $ と確定したので、①の $p$ に代入し、
$ x^2-2px+p+1=0 $ → $ x^2-2 \cdot 2x+2+1=0 $ → $ x^2-4x+3=0 $

これを解くと、$ x=1 $,$ x=3 $ ・・・(答)