x2 + y2/4 = 1 と (x-a)2 + y2 = b の連立方程式が 4 組の異なる解をもてばよい。
4x2 + (b - (x-a)2) - 4 = 0 即ち
3x2 + 2ax + (b-a2-4) = 0 が -1 < x < 1 という範囲で 異なる二つの解を持てばよい。
その条件は
(イ) a2 - 3(b-a2-4) > 0
(ロ) -1 < -a/3 < 1
(ハ) 3 - 2a + (b-a2-4) > 0 かつ 3 + 2a + (b-a2-4) > 0
を満たすことである。整頓して
(イ)' 4a2/3 + 4 > b
(ロ)' -3 < a < 3
(ハ)' (a+1)2 < b かつ (a-1)2 < b
となる。これを満たす (a,b) の範囲を図示すると
左図のようになる。ただし境界線は含まない。

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