与えられた2次不等式を解く問題です。具体的には、以下の4つの不等式を解きます。 (1) $x^2 - 4x + 6 > 0$ (2) $x^2 - 2x + 2 \le 0$ (3) $2x^2 + 4x + 3 < 0$ (4) $2x^2 + 8x + 10 \ge 0$

代数学二次不等式平方完成実数解
2025/6/2

1. 問題の内容

与えられた2次不等式を解く問題です。具体的には、以下の4つの不等式を解きます。
(1) x24x+6>0x^2 - 4x + 6 > 0
(2) x22x+20x^2 - 2x + 2 \le 0
(3) 2x2+4x+3<02x^2 + 4x + 3 < 0
(4) 2x2+8x+1002x^2 + 8x + 10 \ge 0

2. 解き方の手順

それぞれの不等式について、平方完成を行い、グラフとx軸の位置関係から解を求めます。
(1) x24x+6>0x^2 - 4x + 6 > 0
平方完成すると、
x24x+6=(x2)24+6=(x2)2+2x^2 - 4x + 6 = (x - 2)^2 - 4 + 6 = (x - 2)^2 + 2
(x2)20(x - 2)^2 \ge 0 より、 (x2)2+22>0(x - 2)^2 + 2 \ge 2 > 0
したがって、すべての実数 xx で不等式が成立します。
(2) x22x+20x^2 - 2x + 2 \le 0
平方完成すると、
x22x+2=(x1)21+2=(x1)2+1x^2 - 2x + 2 = (x - 1)^2 - 1 + 2 = (x - 1)^2 + 1
(x1)20(x - 1)^2 \ge 0 より、 (x1)2+11>0(x - 1)^2 + 1 \ge 1 > 0
したがって、不等式を満たす実数 xx は存在しません。解なし。
(3) 2x2+4x+3<02x^2 + 4x + 3 < 0
2x2+4x+3=2(x2+2x)+3=2((x+1)21)+3=2(x+1)22+3=2(x+1)2+12x^2 + 4x + 3 = 2(x^2 + 2x) + 3 = 2((x + 1)^2 - 1) + 3 = 2(x + 1)^2 - 2 + 3 = 2(x + 1)^2 + 1
2(x+1)202(x + 1)^2 \ge 0 より、2(x+1)2+11>02(x + 1)^2 + 1 \ge 1 > 0
したがって、不等式を満たす実数 xx は存在しません。解なし。
(4) 2x2+8x+1002x^2 + 8x + 10 \ge 0
2x2+8x+10=2(x2+4x)+10=2((x+2)24)+10=2(x+2)28+10=2(x+2)2+22x^2 + 8x + 10 = 2(x^2 + 4x) + 10 = 2((x + 2)^2 - 4) + 10 = 2(x + 2)^2 - 8 + 10 = 2(x + 2)^2 + 2
2(x+2)202(x + 2)^2 \ge 0 より、2(x+2)2+22>02(x + 2)^2 + 2 \ge 2 > 0
したがって、すべての実数 xx で不等式が成立します。

3. 最終的な答え

(1) すべての実数
(2) 解なし
(3) 解なし
(4) すべての実数

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