与えられた不等式は $\log_{\frac{1}{2}}(x-1) \ge 2$ です。この不等式を満たす $x$ の範囲を求める問題です。

代数学対数不等式真数条件
2025/7/6

1. 問題の内容

与えられた不等式は log12(x1)2\log_{\frac{1}{2}}(x-1) \ge 2 です。この不等式を満たす xx の範囲を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、対数の定義から、logab=c\log_a b = cac=ba^c = b と同値です。この性質を利用して、不等式を変形します。
log12(x1)2\log_{\frac{1}{2}}(x-1) \ge 2(12)2x1(\frac{1}{2})^2 \le x-1 となります。 底が1より小さいので、不等号の向きが変わることに注意してください。
(12)2=14(\frac{1}{2})^2 = \frac{1}{4} であるから、
14x1\frac{1}{4} \le x-1
両辺に1を足すと
14+1x\frac{1}{4} + 1 \le x
54x\frac{5}{4} \le x
x54x \ge \frac{5}{4}
次に、対数の真数条件から、x1>0x-1 > 0 である必要があります。
したがって、x>1x > 1 である必要があります。
x54x \ge \frac{5}{4}x>1x > 1 の両方を満たす必要があります。54=1.25>1\frac{5}{4} = 1.25 > 1 なので、x54x \ge \frac{5}{4} が解となります。

3. 最終的な答え

x54x \ge \frac{5}{4}

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