与えられた不等式 $|2x+1| \leq |2x-1| + x$ を満たす $x$ の範囲を求めます。

代数学絶対値不等式場合分け
2025/4/30

1. 問題の内容

与えられた不等式 2x+12x1+x|2x+1| \leq |2x-1| + x を満たす xx の範囲を求めます。

2. 解き方の手順

絶対値を含む不等式なので、場合分けをして考えます。
2x+12x+12x12x-1 の符号が変化する点である x=12x = -\frac{1}{2}x=12x = \frac{1}{2} に注目し、以下の3つの場合に分けて考えます。
場合1: x<12x < -\frac{1}{2} のとき
2x+1<02x+1 < 0 かつ 2x1<02x-1 < 0 なので、絶対値を外すと不等式は次のようになります。
(2x+1)(2x1)+x-(2x+1) \leq -(2x-1) + x
2x12x+1+x-2x-1 \leq -2x+1 + x
11+x-1 \leq 1 + x
x2x \geq -2
この場合、x<12x < -\frac{1}{2} という条件があるので、2x<12-2 \leq x < -\frac{1}{2} となります。
場合2: 12x<12-\frac{1}{2} \leq x < \frac{1}{2} のとき
2x+102x+1 \geq 0 かつ 2x1<02x-1 < 0 なので、絶対値を外すと不等式は次のようになります。
2x+1(2x1)+x2x+1 \leq -(2x-1) + x
2x+12x+1+x2x+1 \leq -2x+1 + x
2x+1x+12x+1 \leq -x+1
3x03x \leq 0
x0x \leq 0
この場合、12x<12 -\frac{1}{2} \leq x < \frac{1}{2} という条件があるので、12x0-\frac{1}{2} \leq x \leq 0 となります。
場合3: x12x \geq \frac{1}{2} のとき
2x+1>02x+1 > 0 かつ 2x102x-1 \geq 0 なので、絶対値を外すと不等式は次のようになります。
2x+12x1+x2x+1 \leq 2x-1 + x
2x+13x12x+1 \leq 3x-1
2x2 \leq x
この場合、x12x \geq \frac{1}{2} という条件があるので、x2x \geq 2 となります。
上記3つの場合を合わせると、2x0-2 \leq x \leq 0 または x2x \geq 2 となります。

3. 最終的な答え

2x0-2 \leq x \leq 0 または x2x \geq 2

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