不等式 $3(x+2) \geq 2(x+1)^2 + 2$ を解く問題です。

代数学不等式二次不等式二次方程式解の公式
2025/8/5

1. 問題の内容

不等式 3(x+2)2(x+1)2+23(x+2) \geq 2(x+1)^2 + 2 を解く問題です。

2. 解き方の手順

まず、不等式を展開して整理します。
3(x+2)2(x+1)2+23(x+2) \geq 2(x+1)^2 + 2
3x+62(x2+2x+1)+23x + 6 \geq 2(x^2 + 2x + 1) + 2
3x+62x2+4x+2+23x + 6 \geq 2x^2 + 4x + 2 + 2
3x+62x2+4x+43x + 6 \geq 2x^2 + 4x + 4
次に、右辺を0にするために、両辺から 3x+63x + 6 を引きます。
02x2+x20 \geq 2x^2 + x - 2
これは 2x2+x202x^2 + x - 2 \leq 0 と同等です。
次に、二次方程式 2x2+x2=02x^2 + x - 2 = 0 の解を求めます。
解の公式 x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} を使います。
ここで、a=2a = 2, b=1b = 1, c=2c = -2 なので、
x=1±124(2)(2)2(2)x = \frac{-1 \pm \sqrt{1^2 - 4(2)(-2)}}{2(2)}
x=1±1+164x = \frac{-1 \pm \sqrt{1 + 16}}{4}
x=1±174x = \frac{-1 \pm \sqrt{17}}{4}
よって、x1=1174x_1 = \frac{-1 - \sqrt{17}}{4}x2=1+174x_2 = \frac{-1 + \sqrt{17}}{4} が解となります。
不等式 2x2+x202x^2 + x - 2 \leq 0 を満たす xx の範囲は、二次関数のグラフが0以下となる範囲なので、求めた2つの解の間になります。
したがって、1174x1+174 \frac{-1 - \sqrt{17}}{4} \leq x \leq \frac{-1 + \sqrt{17}}{4}

3. 最終的な答え

1174x1+174\frac{-1 - \sqrt{17}}{4} \leq x \leq \frac{-1 + \sqrt{17}}{4}

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