与えられた不等式 $-x^2 - 2x + 2 < 0$ を満たす $x$ の範囲を求めます。

代数学不等式二次不等式二次方程式解の公式二次関数
2025/3/21

1. 問題の内容

与えられた不等式 x22x+2<0-x^2 - 2x + 2 < 0 を満たす xx の範囲を求めます。

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。
x2+2x2>0x^2 + 2x - 2 > 0
次に、x2+2x2=0x^2 + 2x - 2 = 0 を満たす xx の値を求めます。これは二次方程式なので、解の公式を用いて解くことができます。
解の公式は x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} です。
今回の場合は、a=1,b=2,c=2a=1, b=2, c=-2 なので、
x=2±224(1)(2)2(1)x = \frac{-2 \pm \sqrt{2^2 - 4(1)(-2)}}{2(1)}
x=2±4+82x = \frac{-2 \pm \sqrt{4 + 8}}{2}
x=2±122x = \frac{-2 \pm \sqrt{12}}{2}
x=2±232x = \frac{-2 \pm 2\sqrt{3}}{2}
x=1±3x = -1 \pm \sqrt{3}
したがって、x2+2x2=0x^2 + 2x - 2 = 0 の解は x=1+3x = -1 + \sqrt{3}x=13x = -1 - \sqrt{3} です。
x2+2x2>0x^2 + 2x - 2 > 0 を満たす xx の範囲を求めるには、二次関数のグラフが xx 軸より上にある範囲を考えます。
x2+2x2x^2 + 2x - 2 は下に凸の二次関数なので、x<13x < -1 - \sqrt{3} または x>1+3x > -1 + \sqrt{3} が解となります。

3. 最終的な答え

x<13x < -1 - \sqrt{3} または x>1+3x > -1 + \sqrt{3}

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