y=2x+k、y=3x-x^2 より、交点のx座標について x^2-x+k=0、この異なる2解をα,βとすると、
(判別式)=1-4k＞0　⇔　k＜1/4、中点のx座標は、x=(α+β)/2=1/2
y座標は、y=(α+β)+k=1+k より、y＜1+1/4=5/4、よって x=1/2 (ただしy＜5/4)