次の2次不等式を解きます。 $x^2 - x - 12 \le 0$

代数学二次不等式因数分解不等式の解法
2025/7/27

1. 問題の内容

次の2次不等式を解きます。
x2x120x^2 - x - 12 \le 0

2. 解き方の手順

(1) まず、2次不等式の左辺を因数分解します。
x2x12=(x4)(x+3)x^2 - x - 12 = (x - 4)(x + 3)
したがって、不等式は
(x4)(x+3)0(x - 4)(x + 3) \le 0
となります。
(2) 次に、x4=0x - 4 = 0x+3=0x + 3 = 0 を満たす xx の値を求めます。
x4=0x - 4 = 0 より、x=4x = 4
x+3=0x + 3 = 0 より、x=3x = -3
これらの値は、不等式の解の範囲を決定する重要な点となります。
(3) x=3x = -3x=4x = 4 を数直線上にプロットし、不等式 (x4)(x+3)0(x - 4)(x + 3) \le 0 を満たす範囲を考えます。
数直線は3つの区間に分けられます:
- x<3x < -3
- 3x4-3 \le x \le 4
- x>4x > 4
(4) 各区間で(x4)(x+3)(x - 4)(x + 3)の符号を調べます。
- x<3x < -3 のとき、x4<0x - 4 < 0 かつ x+3<0x + 3 < 0 なので、(x4)(x+3)>0(x - 4)(x + 3) > 0
- 3x4-3 \le x \le 4 のとき、x40x - 4 \le 0 かつ x+30x + 3 \ge 0 なので、(x4)(x+3)0(x - 4)(x + 3) \le 0
- x>4x > 4 のとき、x4>0x - 4 > 0 かつ x+3>0x + 3 > 0 なので、(x4)(x+3)>0(x - 4)(x + 3) > 0
(5) 不等式 (x4)(x+3)0(x - 4)(x + 3) \le 0 を満たすのは、3x4-3 \le x \le 4 の区間です。

3. 最終的な答え

3x4-3 \le x \le 4

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