質問<3378>
「「不等式」」
日付 2006/9/12
質問者 あーあ


次の問題を教えて下さい。

次の不等式を解け。
①|x^2-2x-5|<3
②|x^2-8|+2x<0
③\(\sqrt{\quad}\)(2x+3)>x+1

★完全解答希望★

お便り
日付 2006/9/17
回答者 kk


1.
※|x|<k <==> -k<x<k
|\(x^{2}\)-2x-5|<3 すなわち -3<\(x^{2}\)-2x-5<3
(答えは、-3<\(x^{2}\)-2x-5 と \(x^{2}\)-2x-5<3 の共通部分になります)
i) -3<\(x^{2}\)-2x-5 のとき \(x^{2}\)-2x-2>0
x<1-\(\sqrt{\quad}\)3、1+\(\sqrt{\quad}\)3<x ...(1)
ii) \(x^{2}\)-2x-5<3 のとき \(x^{2}\)-2x-8<0
-2<x<4 ...(2)
(1)(2)より、-2<x<1-\(\sqrt{\quad}\)3、1+\(\sqrt{\quad}\)3<x<4 ...(答)

2. 絶対値の中が負か0以上で場合分け
i) \(x^{2}\)-8≧0 すなわち x≦-2\(\sqrt{\quad}\)2、2\(\sqrt{\quad}\)2≦x ...(1) のとき
|\(x^{2}\)-8|=\(x^{2}\)-8 なので
|\(x^{2}\)-8|+2x=\(x^{2}\)-8+2x<0
これを解いて、-4<x<2 ...(2)
(1)(2)より、-4<x≦-2\(\sqrt{\quad}\)2 ...(A)
ii) \(x^{2}\)-8<0 すなわち -2\(\sqrt{\quad}\)2<x<2\(\sqrt{\quad}\)2 ...(3) のとき
|\(x^{2}\)-8x|=-(\(x^{2}\)-8) なので
|\(x^{2}\)-8|+2x=-\(x^{2}\)+8+2x<0
これを解いて、x<-2、4<x ...(4)
(3)(4)より、-2\(\sqrt{\quad}\)2<x<-2 ...(B)

(A)(B)より、-4≦x<-2 ...(答)

3. \(\sqrt{\quad}\)(2x+3)>x+1 ...(※)
[A] ルートの中は負にならない(←最低限必要)
[B1] 右辺が負ならば無条件で成り立つ
[B2] 右辺が負でなければ両辺を2乗して比較する
(ルートの中は負にはならないので)
2x+3≧0 すなわち -\(\frac{3}{2}\)≦x ...(A)

i) x+1<0 すなわち x<-1 ...(1) のとき
\(\sqrt{\quad}\)(2x+3)≧0 なので(※)は常に成り立つ
(A)とより、-\(\frac{3}{2}\)≦x<-1 ...(B1)
ii) x+1≧0 すなわち -1≦x ...(2) のとき
両辺ともに0以上なので、両辺を2乗して
(↑記述式の場合、これを書かないと減点になります)
2x+3>(x+1\()^{2}\)
これを解いて、-\(\sqrt{\quad}\)2≦x≦\(\sqrt{\quad}\)2 ...(3)
(2)(3)より、-1≦x≦\(\sqrt{\quad}\)2 ...(B2)

(B1)(B2)より、-\(\frac{3}{2}\)≦x≦\(\sqrt{\quad}\)2 ...(答)