問題

c を実数とするとき

曲線
  y = x2 + c と
  x = y2 + c との
    交点の個数を求めよ。


増加・増減を押すと
c の値が 1/8 だけ変化します。

後のほうに解が書いてあります。
2本の直線は
 y - x = 0 と  x + y + 1 = 0 である。


 

1/4 < c のとき 0
c = 1/4 のとき 1
-3/4 ≤ c < 1/4    のとき 2
c < -3/4 のとき 4
  
  解答

 (y - (x2 + c)) - (x - (y2 + c)) = (y - x)(1 + y + x) であるので
交点は  y = x2 + c と y - x = 0  との交点と   y = x2 + c と 1 + y + x = 0  と交点を合わせたものである。
 y = x2 + c と y - x = 0  との交点は は方程式 x2 - x + c = 0 の解の数だけある。
 それは c < 1/4 のとき 2 個、 c = 1/4 のとき 1 個、1/4 < c のとき 0 である。
 y = x2 + c と 1 + y + x = 0  との交点は は方程式 x2 + x + 1 + c = 0 の解の数だけある。
 それは c < -3/4 のとき 2 個、 c = -3/4 のとき 1 個、-3/4 < c のとき 0 である。
また y = x2 + c と y - x = 0 との交点と y = x2 + c と 1 + y + x = 0 との交点に共通のものがあるのは、交点が (-1/2,-1/2) で c = -3/4 のときである。
以上より、総合して上記の解を得る。