不等式 $-3x^2 + 12x - 13 \le 0$ を満たす $x$ の範囲を求める問題です。選択肢は「すべての実数」と「なし」です。

代数学二次不等式平方完成
2025/4/7

1. 問題の内容

不等式 3x2+12x130-3x^2 + 12x - 13 \le 0 を満たす xx の範囲を求める問題です。選択肢は「すべての実数」と「なし」です。

2. 解き方の手順

まず、不等式の両辺に 1-1 を掛けて、 x2x^2 の係数を正にします。不等号の向きが変わることに注意してください。
3x212x+1303x^2 - 12x + 13 \ge 0
次に、左辺の二次式を平方完成します。
\begin{align*}
3x^2 - 12x + 13 &= 3(x^2 - 4x) + 13 \\
&= 3(x^2 - 4x + 4 - 4) + 13 \\
&= 3((x - 2)^2 - 4) + 13 \\
&= 3(x - 2)^2 - 12 + 13 \\
&= 3(x - 2)^2 + 1
\end{align*}
したがって、不等式は次のようになります。
3(x2)2+103(x - 2)^2 + 1 \ge 0
(x2)2(x - 2)^2 は常に0以上の値をとります。そのため、3(x2)23(x - 2)^2 も常に0以上の値をとります。
3(x2)23(x - 2)^2 に 1 を足した 3(x2)2+13(x - 2)^2 + 1 は常に 1 以上の値をとります。
したがって、3(x2)2+103(x - 2)^2 + 1 \ge 0 は常に成り立ちます。
これは、すべての実数 xx に対して不等式が成り立つことを意味します。

3. 最終的な答え

すべての実数

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