与えられた2次不等式と連立不等式を解く問題です。

代数学二次不等式連立不等式因数分解解の範囲
2025/3/6

1. 問題の内容

与えられた2次不等式と連立不等式を解く問題です。

2. 解き方の手順

**

1. 2次不等式を解く**

* **(1) (x5)(x+1)>0(x-5)(x+1)>0**
x5=0x-5=0x+1=0x+1=0 より、x=5x=5x=1x=-1 が解となる。
数直線を考えると、x<1x<-1 または x>5x>5 が解。
* **(2) (x2)2>0(x-2)^2 > 0**
(x2)2=0(x-2)^2 = 0 となるのは x=2x=2 のとき。
x=2x=2 以外のすべての実数で (x2)2>0(x-2)^2 > 0 となる。
よって、x2x \ne 2 が解。
* **(3) 4x24x+1<04x^2-4x+1 < 0**
4x24x+1=(2x1)24x^2-4x+1 = (2x-1)^2 であるから、(2x1)2<0(2x-1)^2 < 0 を解く。
しかし、(2x1)2(2x-1)^2 は常に0以上であるから、この不等式を満たす xx は存在しない。
よって、解なし。
* **(4) x26x+90x^2-6x+9 \le 0**
x26x+9=(x3)2x^2-6x+9 = (x-3)^2 であるから、(x3)20(x-3)^2 \le 0 を解く。
(x3)2(x-3)^2 は常に0以上であるから、(x3)2=0(x-3)^2 = 0 のときのみ不等式を満たす。
(x3)2=0(x-3)^2 = 0 となるのは x=3x=3 のとき。
よって、x=3x=3 が解。
**

2. 連立不等式を解く**

* **(1) {3x7>x1x2+x2>0\begin{cases} 3x-7 > x-1 \\ x^2+x-2 > 0 \end{cases}**
* 3x7>x13x-7 > x-1 より、2x>62x > 6。よって、x>3x > 3
* x2+x2>0x^2+x-2 > 0 より、(x+2)(x1)>0(x+2)(x-1) > 0
x+2=0x+2=0x1=0x-1=0 より、x=2x=-2x=1x=1 が解となる。
数直線を考えると、x<2x < -2 または x>1x > 1 が解。
* x>3x > 3x<2x < -2 または x>1x > 1 の共通範囲を求める。
共通範囲は、x>3x > 3
* **(2) {2(x+1)<x+3x22x3<0\begin{cases} 2(x+1) < x+3 \\ x^2-2x-3 < 0 \end{cases}**
* 2(x+1)<x+32(x+1) < x+3 より、2x+2<x+32x+2 < x+3。よって、x<1x < 1
* x22x3<0x^2-2x-3 < 0 より、(x3)(x+1)<0(x-3)(x+1) < 0
x3=0x-3=0x+1=0x+1=0 より、x=3x=3x=1x=-1 が解となる。
数直線を考えると、1<x<3-1 < x < 3 が解。
* x<1x < 11<x<3-1 < x < 3 の共通範囲を求める。
共通範囲は、1<x<1-1 < x < 1

3. 最終的な答え

**

1. 2次不等式**

(1) x<1,x>5x<-1, x>5
(2) x2x \ne 2
(3) 解なし
(4) x=3x=3
**

2. 連立不等式**

(1) x>3x>3
(2) 1<x<1-1<x<1

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