問題は4つあります。 1. 連立不等式 $\begin{cases} x^2 - 6x + 8 > 0 \\ x^2 + 2x - 15 \le 0 \end{cases}$ を解け。

代数学不等式二次不等式連立不等式絶対値二次関数
2025/5/25

1. 問題の内容

問題は4つあります。

1. 連立不等式 $\begin{cases} x^2 - 6x + 8 > 0 \\ x^2 + 2x - 15 \le 0 \end{cases}$ を解け。

2. 不等式 $x^2 - x - 2 \le |x-1|$ を解け。

3. 不等式 $7x - 16 < x^2 - 3x + 7 \le 8x - 11$ を満たすすべての整数の和を求めよ。

4. 2次不等式 $ax^2 + 8x + b > 0$ の解が $-1 < x < 5$ であるとき、$a$ と $b$ の値を求めよ。

2. 解き方の手順

1. 連立不等式

まず、x26x+8>0x^2 - 6x + 8 > 0 を解きます。
(x2)(x4)>0(x - 2)(x - 4) > 0 より、x<2x < 2 または x>4x > 4
次に、x2+2x150x^2 + 2x - 15 \le 0 を解きます。
(x+5)(x3)0(x + 5)(x - 3) \le 0 より、5x3-5 \le x \le 3
したがって、連立不等式の解は 5x<2-5 \le x < 2 または 4<x34 < x \le 3 (4<x≦3はありえないので誤り)
-5 ≦ x < 2。

2. 不等式 $x^2 - x - 2 \le |x-1|$

x1x \ge 1 のとき、x2x2x1x^2 - x - 2 \le x - 1 より、x22x10x^2 - 2x - 1 \le 0
x=2±4+42=1±2x = \frac{2 \pm \sqrt{4 + 4}}{2} = 1 \pm \sqrt{2} より、12x1+21 - \sqrt{2} \le x \le 1 + \sqrt{2}
x1x \ge 1 より、1x1+21 \le x \le 1 + \sqrt{2}
x<1x < 1 のとき、x2x2(x1)x^2 - x - 2 \le -(x - 1) より、x230x^2 - 3 \le 0
3x3-\sqrt{3} \le x \le \sqrt{3}
x<1x < 1 より、3x<1 -\sqrt{3} \le x < 1
したがって、解は 3x1+2-\sqrt{3} \le x \le 1 + \sqrt{2}

3. 不等式 $7x - 16 < x^2 - 3x + 7 \le 8x - 11$

7x16<x23x+77x - 16 < x^2 - 3x + 7 より、x210x+23>0x^2 - 10x + 23 > 0
x=10±100922=5±2x = \frac{10 \pm \sqrt{100 - 92}}{2} = 5 \pm \sqrt{2} より、x<52x < 5 - \sqrt{2} または x>5+2x > 5 + \sqrt{2}
x23x+78x11x^2 - 3x + 7 \le 8x - 11 より、x211x+180x^2 - 11x + 18 \le 0
(x2)(x9)0(x - 2)(x - 9) \le 0 より、2x92 \le x \le 9
したがって、2x<522 \le x < 5 - \sqrt{2} または 5+2<x95 + \sqrt{2} < x \le 9
5251.414=3.5865 - \sqrt{2} \approx 5 - 1.414 = 3.586
5+25+1.414=6.4145 + \sqrt{2} \approx 5 + 1.414 = 6.414
整数は 2,32, 37,8,97, 8, 9
和は 2+3+7+8+9=292 + 3 + 7 + 8 + 9 = 29

4. 2次不等式 $ax^2 + 8x + b > 0$ の解が $-1 < x < 5$ であるとき

a<0a < 0 であり、ax2+8x+b=a(x+1)(x5)=a(x24x5)=ax24ax5aax^2 + 8x + b = a(x + 1)(x - 5) = a(x^2 - 4x - 5) = ax^2 - 4ax - 5a
8=4a8 = -4a より、a=2a = -2
b=5a=5(2)=10b = -5a = -5(-2) = 10

3. 最終的な答え

1. $-5 \le x < 2$

2. $-\sqrt{3} \le x \le 1 + \sqrt{2}$

3. 29

4. $a = -2$, $b = 10$

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