次の不等式を解きます。 $\log_2(x+1) + \log_2(x-2) < 2$

代数学対数不等式真数条件二次不等式
2025/8/19
はい、承知しました。画像の数学の問題を解いていきます。まずは問題(2)を解きます。

1. 問題の内容

次の不等式を解きます。
log2(x+1)+log2(x2)<2\log_2(x+1) + \log_2(x-2) < 2

2. 解き方の手順

まず、真数条件を確認します。
x+1>0x+1 > 0 かつ x2>0x-2 > 0 である必要があります。
したがって、x>1x > -1 かつ x>2x > 2 より、x>2x > 2 が必要です。
次に、不等式を変形します。
log2(x+1)+log2(x2)<2\log_2(x+1) + \log_2(x-2) < 2
log2((x+1)(x2))<2\log_2((x+1)(x-2)) < 2
log2(x2x2)<2\log_2(x^2 - x - 2) < 2
x2x2<22x^2 - x - 2 < 2^2
x2x2<4x^2 - x - 2 < 4
x2x6<0x^2 - x - 6 < 0
(x3)(x+2)<0(x-3)(x+2) < 0
2<x<3-2 < x < 3
真数条件 x>2x > 22<x<3-2 < x < 3 を満たす xx の範囲を求めます。
2<x<32 < x < 3

3. 最終的な答え

2<x<32 < x < 3