与えられた二つの不等式を解く問題です。 一つ目の不等式は $\sqrt{3x-1} > 2x - 2$、二つ目の不等式は $|3x+2| < 2 - x$ です。

代数学不等式平方根絶対値二次不等式解の公式
2025/7/3

1. 問題の内容

与えられた二つの不等式を解く問題です。
一つ目の不等式は 3x1>2x2\sqrt{3x-1} > 2x - 2、二つ目の不等式は 3x+2<2x|3x+2| < 2 - x です。

2. 解き方の手順

最初の不等式 3x1>2x2\sqrt{3x-1} > 2x - 2 について:
まず、平方根の中身が非負である必要があるので、3x103x - 1 \ge 0 つまり x13x \ge \frac{1}{3} です。
次に、2x22x-2 の符号で場合分けを行います。
場合1: 2x2<02x-2 < 0 つまり x<1x < 1 のとき。
このとき、3x1\sqrt{3x-1} は常に非負であり、2x22x-2 は負なので、不等式は常に成り立ちます。
したがって、13x<1\frac{1}{3} \le x < 1 が解となります。
場合2: 2x202x-2 \ge 0 つまり x1x \ge 1 のとき。
このとき、不等式の両辺を2乗できます。
(3x1)2>(2x2)2(\sqrt{3x-1})^2 > (2x-2)^2
3x1>4x28x+43x - 1 > 4x^2 - 8x + 4
0>4x211x+50 > 4x^2 - 11x + 5
4x211x+5<04x^2 - 11x + 5 < 0
この2次不等式を解くために、4x211x+5=04x^2 - 11x + 5 = 0 の解を求めます。
解の公式より
x=11±11244524=11±121808=11±418x = \frac{11 \pm \sqrt{11^2 - 4 \cdot 4 \cdot 5}}{2 \cdot 4} = \frac{11 \pm \sqrt{121 - 80}}{8} = \frac{11 \pm \sqrt{41}}{8}
したがって、x=114180.57x = \frac{11-\sqrt{41}}{8} \approx 0.57 および x=11+4182.18x = \frac{11+\sqrt{41}}{8} \approx 2.18 です。
4x211x+5<04x^2 - 11x + 5 < 0 の解は 11418<x<11+418\frac{11-\sqrt{41}}{8} < x < \frac{11+\sqrt{41}}{8} となります。
この解と x1x \ge 1 の共通範囲を考えると、1x<11+4181 \le x < \frac{11+\sqrt{41}}{8} となります。
したがって、最初の不等式の解は 13x<11+418\frac{1}{3} \le x < \frac{11+\sqrt{41}}{8} です。
次に、二つ目の不等式 3x+2<2x|3x+2| < 2 - x について:
(2x)<3x+2<2x- (2-x) < 3x+2 < 2-x
2+x<3x+2-2+x < 3x+2 かつ 3x+2<2x3x+2 < 2-x
4<2x-4 < 2x かつ 4x<04x < 0
2<x-2 < x かつ x<0x < 0
2<x<0-2 < x < 0
二つの不等式の共通範囲を求めます。
13x<11+4182.18\frac{1}{3} \le x < \frac{11+\sqrt{41}}{8} \approx 2.18 および 2<x<0-2 < x < 0 の共通範囲は存在しません。

3. 最終的な答え

解なし

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