与えられた不等式 $|2x+5| < -3x$ を解く問題です。

代数学不等式絶対値場合分け
2025/7/30

1. 問題の内容

与えられた不等式 2x+5<3x|2x+5| < -3x を解く問題です。

2. 解き方の手順

絶対値を含む不等式なので、絶対値の中身の符号で場合分けして考えます。
(i) 2x+502x+5 \geq 0 のとき、つまり x52x \geq -\frac{5}{2} のとき
2x+5=2x+5|2x+5| = 2x+5 なので、与えられた不等式は
2x+5<3x2x+5 < -3x
5x<55x < -5
x<1x < -1
x52x \geq -\frac{5}{2} かつ x<1x < -1 より、52x<1-\frac{5}{2} \leq x < -1
(ii) 2x+5<02x+5 < 0 のとき、つまり x<52x < -\frac{5}{2} のとき
2x+5=(2x+5)=2x5|2x+5| = -(2x+5) = -2x-5 なので、与えられた不等式は
2x5<3x-2x-5 < -3x
x<5x < 5
x<52x < -\frac{5}{2} かつ x<5x < 5 より、x<52x < -\frac{5}{2}
(i), (ii) より、解は x<1x < -1 です。
ここで、3x-3x は不等式の右辺にありますが、2x+5|2x+5| は常に0以上なので、3x>0-3x > 0 が必要です。つまり、x<0x < 0 が必要です。
これを考慮すると、(i) の場合、52x<1-\frac{5}{2} \le x < -1x<0x < 0 から、 52x<1-\frac{5}{2} \le x < -1 となります。
(ii) の場合、x<52x < -\frac{5}{2}x<0x < 0 から、x<52x < -\frac{5}{2} となります。
したがって、(i)と(ii)を合わせると、x<1x < -1 となります。
3x>0-3x>0 より、x<0x<0である必要があります。したがって、x<1x < -1x<0x < 0の共通範囲を考えると、x<1x<-1となります。

3. 最終的な答え

x<1x < -1

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