(1) 次の連立不等式を解く問題です。 $\begin{cases} 5x - 4 \le 3x + 2 \\ -2(x-2) < 2x + 8 \end{cases}$ (2) 不等式 $6 \le |x+2| + |x-2| \le 10$ を満たす $x$ の範囲を求める問題です。

代数学不等式連立不等式絶対値場合分け
2025/6/16

1. 問題の内容

(1) 次の連立不等式を解く問題です。
{5x43x+22(x2)<2x+8\begin{cases} 5x - 4 \le 3x + 2 \\ -2(x-2) < 2x + 8 \end{cases}
(2) 不等式 6x+2+x2106 \le |x+2| + |x-2| \le 10 を満たす xx の範囲を求める問題です。

2. 解き方の手順

(1) 連立不等式を解きます。
まず、一つ目の不等式 5x43x+25x - 4 \le 3x + 2 を解きます。
5x3x2+45x - 3x \le 2 + 4
2x62x \le 6
x3x \le 3
次に、二つ目の不等式 2(x2)<2x+8-2(x-2) < 2x + 8 を解きます。
2x+4<2x+8-2x + 4 < 2x + 8
4<4x-4 < 4x
x>1x > -1
したがって、連立不等式の解は 1<x3-1 < x \le 3 となります。
(2) 不等式 6x+2+x2106 \le |x+2| + |x-2| \le 10 を解きます。
場合分けをします。
(i) x<2x < -2 のとき
x+2=(x+2)|x+2| = -(x+2)x2=(x2)|x-2| = -(x-2) なので
x+2+x2=x2x+2=2x|x+2| + |x-2| = -x - 2 - x + 2 = -2x
62x106 \le -2x \le 10
5x3-5 \le x \le -3
よって、5x<2-5 \le x < -2
(ii) 2x<2-2 \le x < 2 のとき
x+2=x+2|x+2| = x+2x2=(x2)|x-2| = -(x-2) なので
x+2+x2=x+2x+2=4|x+2| + |x-2| = x+2 - x + 2 = 4
64106 \le 4 \le 10 は成り立たないので、この範囲に解は存在しません。
(iii) x2x \ge 2 のとき
x+2=x+2|x+2| = x+2x2=x2|x-2| = x-2 なので
x+2+x2=x+2+x2=2x|x+2| + |x-2| = x+2 + x - 2 = 2x
62x106 \le 2x \le 10
3x53 \le x \le 5
よって、3x53 \le x \le 5
(i), (ii), (iii) より、5x3-5 \le x \le -3 または 3x53 \le x \le 5 が解となります。

3. 最終的な答え

(1) 1<x3-1 < x \le 3
(2) 5x3-5 \le x \le -3 または 3x53 \le x \le 5

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