問題は、数学の問題集の一部で、以下の5つの小問から構成されています。 * $\frac{\sqrt{54}}{\sqrt{3}} + \frac{5}{\sqrt{2}}$ を計算して簡単にすること。 * $2(3x-2y)^2 - (2x+3y)(-2x+3y)$ を展開し、整理すること。 * $6x^2 - 19x - 20$ を因数分解すること。 * 方程式 $|1-5x| = 4$ の解を求めること。 * 連立不等式 $\begin{cases} 2x + 0.7 > 0.4(1-x) \\ \frac{x-5}{7} + 1 \ge \frac{x-2}{5} \end{cases}$ を解くこと。

代数学平方根の計算式の展開因数分解絶対値不等式
2025/7/8
はい、承知いたしました。問題文に沿って解答します。

1. 問題の内容

問題は、数学の問題集の一部で、以下の5つの小問から構成されています。
* 543+52\frac{\sqrt{54}}{\sqrt{3}} + \frac{5}{\sqrt{2}} を計算して簡単にすること。
* 2(3x2y)2(2x+3y)(2x+3y)2(3x-2y)^2 - (2x+3y)(-2x+3y) を展開し、整理すること。
* 6x219x206x^2 - 19x - 20 を因数分解すること。
* 方程式 15x=4|1-5x| = 4 の解を求めること。
* 連立不等式 {2x+0.7>0.4(1x)x57+1x25\begin{cases} 2x + 0.7 > 0.4(1-x) \\ \frac{x-5}{7} + 1 \ge \frac{x-2}{5} \end{cases} を解くこと。

2. 解き方の手順

* **小問1:**
まず、54\sqrt{54} を簡単にします。
54=9×6=36\sqrt{54} = \sqrt{9 \times 6} = 3\sqrt{6}
したがって、
543=363=363=32\frac{\sqrt{54}}{\sqrt{3}} = \frac{3\sqrt{6}}{\sqrt{3}} = 3\sqrt{\frac{6}{3}} = 3\sqrt{2}
次に、52\frac{5}{\sqrt{2}} を有理化します。
52=522\frac{5}{\sqrt{2}} = \frac{5\sqrt{2}}{2}
したがって、
543+52=32+522=622+522=1122\frac{\sqrt{54}}{\sqrt{3}} + \frac{5}{\sqrt{2}} = 3\sqrt{2} + \frac{5\sqrt{2}}{2} = \frac{6\sqrt{2}}{2} + \frac{5\sqrt{2}}{2} = \frac{11\sqrt{2}}{2}
* **小問2:**
まず、2(3x2y)22(3x-2y)^2 を展開します。
(3x2y)2=(3x)22(3x)(2y)+(2y)2=9x212xy+4y2(3x-2y)^2 = (3x)^2 - 2(3x)(2y) + (2y)^2 = 9x^2 - 12xy + 4y^2
2(3x2y)2=2(9x212xy+4y2)=18x224xy+8y22(3x-2y)^2 = 2(9x^2 - 12xy + 4y^2) = 18x^2 - 24xy + 8y^2
次に、(2x+3y)(2x+3y)(2x+3y)(-2x+3y) を展開します。これは和と差の積なので、
(2x+3y)(2x+3y)=(3y+2x)(3y2x)=(3y)2(2x)2=9y24x2(2x+3y)(-2x+3y) = (3y+2x)(3y-2x) = (3y)^2 - (2x)^2 = 9y^2 - 4x^2
したがって、
2(3x2y)2(2x+3y)(2x+3y)=(18x224xy+8y2)(9y24x2)=18x224xy+8y29y2+4x2=22x224xyy22(3x-2y)^2 - (2x+3y)(-2x+3y) = (18x^2 - 24xy + 8y^2) - (9y^2 - 4x^2) = 18x^2 - 24xy + 8y^2 - 9y^2 + 4x^2 = 22x^2 - 24xy - y^2
* **小問3:**
6x219x206x^2 - 19x - 20 を因数分解します。
(2x5)(3x+4)=6x2+8x15x20=6x27x20(2x-5)(3x+4)=6x^2+8x-15x-20=6x^2-7x-20
(2x+a)(3x+b)=6x2+(2b+3a)x+ab=19x20(2x+a)(3x+b)=6x^2+(2b+3a)x+ab=-19x-20
2b+3a=192b+3a=-19
ab=20ab=-20
a=4,b=5a=-4, b=-5
(2x5)(3x+4)(2x-5)(3x+4)
* **小問4:**
15x=4|1-5x| = 4 を解きます。
15x=41-5x = 4 の場合:
5x=3-5x = 3
x=35x = -\frac{3}{5}
15x=41-5x = -4 の場合:
5x=5-5x = -5
x=1x = 1
* **小問5:**
連立不等式を解きます。
2x+0.7>0.4(1x)2x + 0.7 > 0.4(1-x) より:
2x+0.7>0.40.4x2x + 0.7 > 0.4 - 0.4x
2.4x>0.32.4x > -0.3
x>0.32.4=324=18x > -\frac{0.3}{2.4} = -\frac{3}{24} = -\frac{1}{8}
x57+1x25\frac{x-5}{7} + 1 \ge \frac{x-2}{5} より:
5(x5)+357(x2)5(x-5) + 35 \ge 7(x-2)
5x25+357x145x - 25 + 35 \ge 7x - 14
5x+107x145x + 10 \ge 7x - 14
2x24-2x \ge -24
x12x \le 12
したがって、18<x12-\frac{1}{8} < x \le 12

3. 最終的な答え

* 小問1: 1122\frac{11\sqrt{2}}{2}
* 小問2: 22x224xyy222x^2 - 24xy - y^2
* 小問3: (2x5)(3x+4)(2x - 5)(3x + 4)
* 小問4: x=35,1x = -\frac{3}{5}, 1
* 小問5: 18<x12-\frac{1}{8} < x \le 12

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