数直線上の集合 $A = \{x | 2 < x < 9\}$ と $B = \{x | k < x < k+2\}$ が与えられている。$A \cap B$ が空集合となるような $k$ の値の範囲を求める。

代数学集合不等式数直線
2025/5/13

1. 問題の内容

数直線上の集合 A={x2<x<9}A = \{x | 2 < x < 9\}B={xk<x<k+2}B = \{x | k < x < k+2\} が与えられている。ABA \cap B が空集合となるような kk の値の範囲を求める。

2. 解き方の手順

AB=A \cap B = \emptyset となるのは、BBAA の左側にあるか、右側にあるかのいずれかである。
(1) BBAA の左側にある場合:
k+22k+2 \le 2 が成り立つ。この不等式を解くと、
k22k \le 2 - 2
k0k \le 0
(2) BBAA の右側にある場合:
k9k \ge 9 が成り立つ。
したがって、kk の値の範囲は k0k \le 0 または k9k \ge 9 である。

3. 最終的な答え

k0k \le 0 または 9k9 \le k