不等式 $|x+2| + |2x-1| \le x+7$ を解く問題です。

代数学不等式絶対値場合分け
2025/7/4

1. 問題の内容

不等式 x+2+2x1x+7|x+2| + |2x-1| \le x+7 を解く問題です。

2. 解き方の手順

絶対値記号を外すために、場合分けを行います。
場合分けの基準は x+2=0x+2=02x1=02x-1=0、つまり x=2x=-2x=12x=\frac{1}{2} です。
(i) x<2x < -2 のとき
x+2<0x+2 < 0 かつ 2x1<02x-1 < 0 なので、
x+2=(x+2)=x2|x+2| = -(x+2) = -x-2
2x1=(2x1)=2x+1|2x-1| = -(2x-1) = -2x+1
与えられた不等式は、
x22x+1x+7-x-2 -2x+1 \le x+7
3x1x+7-3x -1 \le x+7
84x-8 \le 4x
2x-2 \le x
したがって、2x<2-2 \le x < -2 となりますが、これは存在しません。
(ii) 2x<12-2 \le x < \frac{1}{2} のとき
x+20x+2 \ge 0 かつ 2x1<02x-1 < 0 なので、
x+2=x+2|x+2| = x+2
2x1=(2x1)=2x+1|2x-1| = -(2x-1) = -2x+1
与えられた不等式は、
x+22x+1x+7x+2 -2x+1 \le x+7
x+3x+7-x + 3 \le x+7
42x-4 \le 2x
2x-2 \le x
したがって、2x<12-2 \le x < \frac{1}{2} となります。
(iii) 12x\frac{1}{2} \le x のとき
x+2>0x+2 > 0 かつ 2x102x-1 \ge 0 なので、
x+2=x+2|x+2| = x+2
2x1=2x1|2x-1| = 2x-1
与えられた不等式は、
x+2+2x1x+7x+2 + 2x-1 \le x+7
3x+1x+73x + 1 \le x+7
2x62x \le 6
x3x \le 3
したがって、12x3\frac{1}{2} \le x \le 3 となります。
(i), (ii), (iii) より、2x3-2 \le x \le 3

3. 最終的な答え

2x3-2 \le x \le 3