$x^2 \geq 9$ を満たす $x$ の範囲を求める問題です。

代数学不等式二次不等式因数分解数直線
2025/6/4

1. 問題の内容

x29x^2 \geq 9 を満たす xx の範囲を求める問題です。

2. 解き方の手順

不等式 x29x^2 \geq 9 を解きます。
まず、x290x^2 - 9 \geq 0 と変形します。
左辺を因数分解すると (x3)(x+3)0(x-3)(x+3) \geq 0 となります。
(x3)(x+3)=0(x-3)(x+3) = 0 となるのは、x=3x = 3 または x=3x = -3 のときです。
したがって、x=3x = -3x=3x = 3 を境界として、数直線上で場合分けを考えます。
- x<3x < -3 のとき、x3<0x-3 < 0 かつ x+3<0x+3 < 0 であるため、(x3)(x+3)>0(x-3)(x+3) > 0 となり、x29x^2 \geq 9 を満たします。
- 3<x<3-3 < x < 3 のとき、x3<0x-3 < 0 かつ x+3>0x+3 > 0 であるため、(x3)(x+3)<0(x-3)(x+3) < 0 となり、x29x^2 \geq 9 を満たしません。
- x>3x > 3 のとき、x3>0x-3 > 0 かつ x+3>0x+3 > 0 であるため、(x3)(x+3)>0(x-3)(x+3) > 0 となり、x29x^2 \geq 9 を満たします。
- x=3x = -3 のとき、x2=(3)2=9x^2 = (-3)^2 = 9 となり、x29x^2 \geq 9 を満たします。
- x=3x = 3 のとき、x2=32=9x^2 = 3^2 = 9 となり、x29x^2 \geq 9 を満たします。
以上の考察から、x3x \leq -3 または x3x \geq 3 が解となります。

3. 最終的な答え

x3x \leq -3 または x3x \geq 3

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