次の連立不等式を解く問題です。 $\begin{cases} x^2 - 4x + 1 \le 0 \\ |2x - 1| \ge 3 \end{cases}$

代数学連立不等式二次不等式絶対値不等式
2025/5/5

1. 問題の内容

次の連立不等式を解く問題です。
$\begin{cases}
x^2 - 4x + 1 \le 0 \\
|2x - 1| \ge 3
\end{cases}$

2. 解き方の手順

まず、x24x+10x^2 - 4x + 1 \le 0 を解きます。二次方程式 x24x+1=0x^2 - 4x + 1 = 0 の解は、解の公式より
x=4±1642=4±122=4±232=2±3x = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 4}}{2} = \frac{4 \pm \sqrt{12}}{2} = \frac{4 \pm 2\sqrt{3}}{2} = 2 \pm \sqrt{3}
したがって、x24x+10x^2 - 4x + 1 \le 0 の解は、23x2+32 - \sqrt{3} \le x \le 2 + \sqrt{3} です。
次に、2x13|2x - 1| \ge 3 を解きます。
2x132x - 1 \ge 3 または 2x132x - 1 \le -3
2x42x \ge 4 または 2x22x \le -2
x2x \ge 2 または x1x \le -1
したがって、2x13|2x - 1| \ge 3 の解は、x1x \le -1 または x2x \ge 2 です。
連立不等式の解は、23x2+32 - \sqrt{3} \le x \le 2 + \sqrt{3} かつ (x1(x \le -1 または x2)x \ge 2) を満たす xx です。
2321.732=0.2682 - \sqrt{3} \approx 2 - 1.732 = 0.268
2+32+1.732=3.7322 + \sqrt{3} \approx 2 + 1.732 = 3.732
よって、23x2+32 - \sqrt{3} \le x \le 2 + \sqrt{3} かつ x1x \le -1 の解は存在しません。
23x2+32 - \sqrt{3} \le x \le 2 + \sqrt{3} かつ x2x \ge 2 の解は、2x2+32 \le x \le 2 + \sqrt{3} です。

3. 最終的な答え

2x2+32 \le x \le 2 + \sqrt{3}

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