不等式 $3 \leq |x-2| < 7$ の解を求める問題です。

代数学不等式絶対値解の範囲
2025/6/22

1. 問題の内容

不等式 3x2<73 \leq |x-2| < 7 の解を求める問題です。

2. 解き方の手順

絶対値を含む不等式を解くには、絶対値の中身の正負で場合分けをするか、絶対値の性質を利用します。今回は、絶対値の性質を利用して解きます。
まず、3x2<73 \leq |x-2| < 7 は、3x23 \leq |x-2| かつ x2<7|x-2| < 7 という2つの不等式が同時に成り立つことを意味します。
(1) x23|x-2| \geq 3 について考えます。
この不等式は、x23x-2 \geq 3 または x23x-2 \leq -3 と同値です。
x23x-2 \geq 3 より、x5x \geq 5
x23x-2 \leq -3 より、x1x \leq -1
したがって、x5x \geq 5 または x1x \leq -1
(2) x2<7|x-2| < 7 について考えます。
この不等式は、7<x2<7-7 < x-2 < 7 と同値です。
各辺に2を加えると、5<x<9-5 < x < 9
(3) (1)と(2)の結果を合わせて考えます。
x5x \geq 5 または x1x \leq -1 かつ 5<x<9-5 < x < 9 を満たすxxの範囲を求めます。
x1x \leq -15<x<9-5 < x < 9 より、5<x1-5 < x \leq -1
x5x \geq 55<x<9-5 < x < 9 より、5x<95 \leq x < 9
したがって、5<x1-5 < x \leq -1 または 5x<95 \leq x < 9 が解となります。

3. 最終的な答え

5<x1-5 < x \leq -1 または 5x<95 \leq x < 9

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