2次不等式 $x^2 + x - 12 \geq 0$ を解く問題です。

代数学二次不等式因数分解解の範囲
2025/7/21

1. 問題の内容

2次不等式 x2+x120x^2 + x - 12 \geq 0 を解く問題です。

2. 解き方の手順

まず、2次不等式の左辺を因数分解します。
x2+x12=(x+4)(x3)x^2 + x - 12 = (x + 4)(x - 3)
したがって、不等式は
(x+4)(x3)0(x + 4)(x - 3) \geq 0
となります。
次に、(x+4)(x3)=0(x + 4)(x - 3) = 0 となる xx の値を求めます。
x+4=0x + 4 = 0 より x=4x = -4
x3=0x - 3 = 0 より x=3x = 3
したがって、x=4x = -4x=3x = 3 が解の境界になります。
数直線を考えると、x<4x < -4x=4x = -44<x<3-4 < x < 3x=3x = 3x>3x > 3 の範囲に分けられます。
それぞれの範囲で (x+4)(x3)(x + 4)(x - 3) の符号を調べます。
* x<4x < -4 のとき、x+4<0x + 4 < 0 かつ x3<0x - 3 < 0 であるため、(x+4)(x3)>0(x + 4)(x - 3) > 0
* x=4x = -4 のとき、x+4=0x + 4 = 0 かつ x3=7x - 3 = -7 であるため、(x+4)(x3)=0(x + 4)(x - 3) = 0
* 4<x<3-4 < x < 3 のとき、x+4>0x + 4 > 0 かつ x3<0x - 3 < 0 であるため、(x+4)(x3)<0(x + 4)(x - 3) < 0
* x=3x = 3 のとき、x+4=7x + 4 = 7 かつ x3=0x - 3 = 0 であるため、(x+4)(x3)=0(x + 4)(x - 3) = 0
* x>3x > 3 のとき、x+4>0x + 4 > 0 かつ x3>0x - 3 > 0 であるため、(x+4)(x3)>0(x + 4)(x - 3) > 0
(x+4)(x3)0(x + 4)(x - 3) \geq 0 となる範囲は、x4x \leq -4 または x3x \geq 3 です。

3. 最終的な答え

x4,3xx \leq -4, 3 \leq x

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