2次不等式 $7x - 13 - x^2 \leq 0$ の解を求める問題です。

代数学二次不等式解の公式判別式平方完成
2025/7/22

1. 問題の内容

2次不等式 7x13x207x - 13 - x^2 \leq 0 の解を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、不等式を整理します。
7x13x207x - 13 - x^2 \leq 0
両辺に -1 をかけると、不等号の向きが変わります。
x27x+130x^2 - 7x + 13 \geq 0
次に、左辺の2次式が0となる xx の値を求めます。これは、2次方程式 x27x+13=0x^2 - 7x + 13 = 0 を解くことに相当します。
解の公式を用いて xx を求めます。解の公式は、ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 のとき、
x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
今回の場合は、a=1,b=7,c=13a=1, b=-7, c=13 なので、
x=7±(7)2411321x = \frac{7 \pm \sqrt{(-7)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 13}}{2 \cdot 1}
x=7±49522x = \frac{7 \pm \sqrt{49 - 52}}{2}
x=7±32x = \frac{7 \pm \sqrt{-3}}{2}
判別式 D=b24ac=3<0D = b^2 - 4ac = -3 < 0 であるため、実数解は存在しません。
x27x+13=(x72)2+13(72)2=(x72)2+13494=(x72)2+52494=(x72)2+34x^2 - 7x + 13 = (x - \frac{7}{2})^2 + 13 - (\frac{7}{2})^2 = (x - \frac{7}{2})^2 + 13 - \frac{49}{4} = (x - \frac{7}{2})^2 + \frac{52 - 49}{4} = (x - \frac{7}{2})^2 + \frac{3}{4}
したがって、x27x+13x^2 - 7x + 13 は常に正の値を取ります。言い換えると、すべての実数 xx に対して、x27x+13>0x^2 - 7x + 13 > 0 が成り立ちます。
したがって、x27x+130x^2 - 7x + 13 \geq 0 の解は、すべての実数となります。

3. 最終的な答え

すべての実数

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