不等式 $x^2 + (2-a)x - 2a \le 0$ を解け。ただし、$a$ は定数とする。

代数学不等式二次不等式因数分解場合分け
2025/7/18

1. 問題の内容

不等式 x2+(2a)x2a0x^2 + (2-a)x - 2a \le 0 を解け。ただし、aa は定数とする。

2. 解き方の手順

まず、不等式の左辺を因数分解します。
x2+(2a)x2a=(x+2)(xa)x^2 + (2-a)x - 2a = (x+2)(x-a)
したがって、与えられた不等式は
(x+2)(xa)0(x+2)(x-a) \le 0
となります。
この不等式を解くには、aa の値によって場合分けが必要です。
(i) a<2a < -2 のとき:
(x+2)(xa)0(x+2)(x-a) \le 0 より、ax2a \le x \le -2
(ii) a=2a = -2 のとき:
(x+2)(x(2))=(x+2)20(x+2)(x-(-2)) = (x+2)^2 \le 0
(x+2)2(x+2)^2 は常に0以上なので、(x+2)2=0(x+2)^2 = 0 となる xx のみを考えればよい。
x=2x = -2
(iii) a>2a > -2 のとき:
(x+2)(xa)0(x+2)(x-a) \le 0 より、2xa-2 \le x \le a

3. 最終的な答え

(i) a<2a < -2 のとき、ax2a \le x \le -2
(ii) a=2a = -2 のとき、x=2x = -2
(iii) a>2a > -2 のとき、2xa-2 \le x \le a

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