不等式 $2\log_{10}(x+3) \le \log_{10}(x+6) + 2\log_{10}2$ の解を求める問題です。ただし、解は「ツテ ト $x$ ナ ニ」という形で表され、「ト」と「ナ」には選択肢(>、<、$\ge$、$\le$)の中から適切な不等号を選ぶ必要があります。

代数学対数不等式真数条件対数不等式
2025/7/24

1. 問題の内容

不等式 2log10(x+3)log10(x+6)+2log1022\log_{10}(x+3) \le \log_{10}(x+6) + 2\log_{10}2 の解を求める問題です。ただし、解は「ツテ ト xx ナ ニ」という形で表され、「ト」と「ナ」には選択肢(>、<、\ge\le)の中から適切な不等号を選ぶ必要があります。

2. 解き方の手順

まず、与えられた不等式を変形します。
2log10(x+3)log10(x+6)+2log1022\log_{10}(x+3) \le \log_{10}(x+6) + 2\log_{10}2
log10(x+3)2log10(x+6)+log1022\log_{10}(x+3)^2 \le \log_{10}(x+6) + \log_{10}2^2
log10(x+3)2log10(4(x+6))\log_{10}(x+3)^2 \le \log_{10}(4(x+6))
真数条件より、x+3>0x+3>0 かつ x+6>0x+6>0 であるから、x>3x > -3。この範囲で、真数の大小関係を比較します。
(x+3)24(x+6)(x+3)^2 \le 4(x+6)
x2+6x+94x+24x^2 + 6x + 9 \le 4x + 24
x2+2x150x^2 + 2x - 15 \le 0
(x+5)(x3)0(x+5)(x-3) \le 0
5x3-5 \le x \le 3
真数条件 x>3x > -3 と合わせると、3<x3-3 < x \le 3 となります。
したがって、解は 3<x3-3 < x \le 3 です。

3. 最終的な答え

不等式の解は 3<x3-3 < x \le 3 なので、
ツテ = -3
ト = < (選択肢②)
ナ = \le (選択肢④)
ニ = 3
答え:ツテ = -3、ト = ②、ナ = ④、ニ = 3

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