(3) 不等式 $x^2 - 5x + 6 \geq 0$ を解き、$x \leq ア$、$イ \leq x$ の形で表す。 (4) 不等式 $x^2 + 2x - 24 < 0$ を解き、$ア < x < イ$ の形で表す。

代数学不等式二次不等式因数分解
2025/6/18

1. 問題の内容

(3) 不等式 x25x+60x^2 - 5x + 6 \geq 0 を解き、xx \leq アxイ \leq x の形で表す。
(4) 不等式 x2+2x24<0x^2 + 2x - 24 < 0 を解き、<x<ア < x < イ の形で表す。

2. 解き方の手順

(3) x25x+60x^2 - 5x + 6 \geq 0 を解く。
まず、左辺を因数分解する。
x25x+6=(x2)(x3)x^2 - 5x + 6 = (x - 2)(x - 3)
よって、不等式は (x2)(x3)0(x - 2)(x - 3) \geq 0 となる。
(x2)(x3)=0(x - 2)(x - 3) = 0 となるのは x=2x = 2 または x=3x = 3 のときである。
数直線上で x=2x = 2x=3x = 3 をプロットし、不等号の向きを考慮して、以下の範囲に分ける。
- x<2x < 2 のとき、x2<0x - 2 < 0x3<0x - 3 < 0 より、(x2)(x3)>0(x - 2)(x - 3) > 0
- 2<x<32 < x < 3 のとき、x2>0x - 2 > 0x3<0x - 3 < 0 より、(x2)(x3)<0(x - 2)(x - 3) < 0
- x>3x > 3 のとき、x2>0x - 2 > 0x3>0x - 3 > 0 より、(x2)(x3)>0(x - 2)(x - 3) > 0
不等式は (x2)(x3)0(x - 2)(x - 3) \geq 0 なので、x2x \leq 2 または x3x \geq 3 が解となる。
(4) x2+2x24<0x^2 + 2x - 24 < 0 を解く。
まず、左辺を因数分解する。
x2+2x24=(x+6)(x4)x^2 + 2x - 24 = (x + 6)(x - 4)
よって、不等式は (x+6)(x4)<0(x + 6)(x - 4) < 0 となる。
(x+6)(x4)=0(x + 6)(x - 4) = 0 となるのは x=6x = -6 または x=4x = 4 のときである。
数直線上で x=6x = -6x=4x = 4 をプロットし、不等号の向きを考慮して、以下の範囲に分ける。
- x<6x < -6 のとき、x+6<0x + 6 < 0x4<0x - 4 < 0 より、(x+6)(x4)>0(x + 6)(x - 4) > 0
- 6<x<4-6 < x < 4 のとき、x+6>0x + 6 > 0x4<0x - 4 < 0 より、(x+6)(x4)<0(x + 6)(x - 4) < 0
- x>4x > 4 のとき、x+6>0x + 6 > 0x4>0x - 4 > 0 より、(x+6)(x4)>0(x + 6)(x - 4) > 0
不等式は (x+6)(x4)<0(x + 6)(x - 4) < 0 なので、6<x<4-6 < x < 4 が解となる。

3. 最終的な答え

(3) ア: 2、イ: 3
(4) ア: -6、イ: 4

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