画像には、以下の2つの問題が含まれています。 (2) 不等式 $|x-4| \le 2x + 1$ を解け。 (3) 不等式 $|x+1| > 5x$ を解け。

代数学不等式絶対値場合分け
2025/5/31

1. 問題の内容

画像には、以下の2つの問題が含まれています。
(2) 不等式 x42x+1|x-4| \le 2x + 1 を解け。
(3) 不等式 x+1>5x|x+1| > 5x を解け。

2. 解き方の手順

**(2) 不等式 x42x+1|x-4| \le 2x + 1 を解く**
絶対値を含む不等式を解くために、場合分けを行います。
(i) x4x \ge 4 のとき、 x4=x4|x-4| = x-4 なので、不等式は x42x+1x-4 \le 2x+1 となります。
これを解くと、 5x-5 \le x となります。
x4x \ge 45x-5 \le x の共通範囲は x4x \ge 4 です。
(ii) x<4x < 4 のとき、 x4=(x4)=4x|x-4| = -(x-4) = 4-x なので、不等式は 4x2x+14-x \le 2x+1 となります。
これを解くと、 33x3 \le 3x、すなわち 1x1 \le x となります。
x<4x < 41x1 \le x の共通範囲は 1x<41 \le x < 4 です。
(i), (ii) より、解は 1x<41 \le x < 4 または x4x \ge 4 となり、これらを合わせると x1x \ge 1 となります。
**(3) 不等式 x+1>5x|x+1| > 5x を解く**
絶対値を含む不等式を解くために、場合分けを行います。
(i) x1x \ge -1 のとき、 x+1=x+1|x+1| = x+1 なので、不等式は x+1>5xx+1 > 5x となります。
これを解くと、 1>4x1 > 4x、すなわち x<14x < \frac{1}{4} となります。
x1x \ge -1x<14x < \frac{1}{4} の共通範囲は 1x<14-1 \le x < \frac{1}{4} です。
(ii) x<1x < -1 のとき、 x+1=(x+1)=x1|x+1| = -(x+1) = -x-1 なので、不等式は x1>5x-x-1 > 5x となります。
これを解くと、 1>6x-1 > 6x、すなわち x<16x < -\frac{1}{6} となります。
x<1x < -1x<16x < -\frac{1}{6} の共通範囲は x<1x < -1 です。
(i), (ii) より、解は 1x<14-1 \le x < \frac{1}{4} または x<1x < -1 となり、これらを合わせると x<14x < \frac{1}{4} となります。

3. 最終的な答え

(2) x1x \ge 1
(3) x<14x < \frac{1}{4}

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