与えられた不等式 $-64B^3 + 80B^2 - 20B + 1 \geq 0$ を解く問題です。ここで、$B$は変数です。

代数学不等式因数分解三次方程式二次方程式解の公式
2025/6/11

1. 問題の内容

与えられた不等式 64B3+80B220B+10-64B^3 + 80B^2 - 20B + 1 \geq 0 を解く問題です。ここで、BBは変数です。

2. 解き方の手順

まず、不等式の左辺の式をf(B)=64B3+80B220B+1f(B) = -64B^3 + 80B^2 - 20B + 1とおきます。
f(B)=64B3+80B220B+10f(B) = -64B^3 + 80B^2 - 20B + 1 \geq 0を満たすBBの範囲を求めます。
f(B)f(B)を因数分解してみます。
f(B)=(64B380B2+20B1)=(4B1)(16B216B+1)f(B) = -(64B^3 - 80B^2 + 20B - 1) = -(4B-1)(16B^2 - 16B + 1)となります。
したがって、不等式は、
(4B1)(16B216B+1)0-(4B-1)(16B^2 - 16B + 1) \geq 0
(4B1)(16B216B+1)0(4B-1)(16B^2 - 16B + 1) \leq 0
となります。
次に、16B216B+1=016B^2 - 16B + 1 = 0を解きます。
これは二次方程式なので、解の公式を用いて
B=(16)±(16)24(16)(1)2(16)=16±2566432=16±19232=16±8332=2±34B = \frac{-(-16) \pm \sqrt{(-16)^2 - 4(16)(1)}}{2(16)} = \frac{16 \pm \sqrt{256 - 64}}{32} = \frac{16 \pm \sqrt{192}}{32} = \frac{16 \pm 8\sqrt{3}}{32} = \frac{2 \pm \sqrt{3}}{4}
となるので、16B216B+1=16(B2+34)(B234)16B^2 - 16B + 1 = 16(B - \frac{2 + \sqrt{3}}{4})(B - \frac{2 - \sqrt{3}}{4})と因数分解できます。
すると、不等式は
4(B14)16(B2+34)(B234)04(B-\frac{1}{4}) \cdot 16(B - \frac{2 + \sqrt{3}}{4})(B - \frac{2 - \sqrt{3}}{4}) \leq 0
(B14)(B2+34)(B234)0(B-\frac{1}{4})(B - \frac{2 + \sqrt{3}}{4})(B - \frac{2 - \sqrt{3}}{4}) \leq 0
となります。
2340.067\frac{2 - \sqrt{3}}{4} \approx 0.067
14=0.25\frac{1}{4} = 0.25
2+340.933\frac{2 + \sqrt{3}}{4} \approx 0.933
したがって、234B14\frac{2 - \sqrt{3}}{4} \le B \le \frac{1}{4} または B2+34B \ge \frac{2 + \sqrt{3}}{4}

3. 最終的な答え

234B14\frac{2 - \sqrt{3}}{4} \le B \le \frac{1}{4} または B2+34B \ge \frac{2 + \sqrt{3}}{4}

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