不等式 $\log_{\frac{1}{2}}(x+3) > -2$ の解を求め、 $a < x < b$ の形で表す。

代数学対数不等式真数条件対数不等式
2025/3/17

1. 問題の内容

不等式 log12(x+3)>2\log_{\frac{1}{2}}(x+3) > -2 の解を求め、 a<x<ba < x < b の形で表す。

2. 解き方の手順

まず、対数の真数条件から、x+3>0x+3 > 0、つまり x>3x > -3 である必要があります。
次に、不等式を変形します。底が 12\frac{1}{2} なので、大小関係が逆転することに注意します。
2-2 を底が 12\frac{1}{2} の対数で表すと、
2=log12(12)2=log124-2 = \log_{\frac{1}{2}} (\frac{1}{2})^{-2} = \log_{\frac{1}{2}} 4 となります。
したがって、不等式は
log12(x+3)>log124\log_{\frac{1}{2}}(x+3) > \log_{\frac{1}{2}} 4
となります。
底が1より小さいので、真数の大小関係は逆転し、
x+3<4x+3 < 4
x<1x < 1
となります。
真数条件 x>3x>-3x<1x<1 を合わせると、3<x<1-3 < x < 1 となります。

3. 最終的な答え

3<x<1-3 < x < 1

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