与えられた不等式 $|x+2| > 3x$ を解く問題です。

代数学不等式絶対値場合分け
2025/6/24

1. 問題の内容

与えられた不等式 x+2>3x|x+2| > 3x を解く問題です。

2. 解き方の手順

絶対値記号を外すために、場合分けを行います。
場合1: x+20x+2 \geq 0、つまりx2x \geq -2のとき
x+2=x+2|x+2| = x+2なので、不等式は
x+2>3xx+2 > 3x
となります。これを解くと、
2>2x2 > 2x
1>x1 > x
したがって、x<1x < 1となります。
この場合、前提条件はx2x \geq -2なので、解は2x<1-2 \leq x < 1です。
場合2: x+2<0x+2 < 0、つまりx<2x < -2のとき
x+2=(x+2)|x+2| = -(x+2)なので、不等式は
(x+2)>3x-(x+2) > 3x
となります。これを解くと、
x2>3x-x-2 > 3x
2>4x-2 > 4x
x<12x < -\frac{1}{2}
となります。
この場合、前提条件はx<2x < -2なので、解はx<2x < -2です。
場合1と場合2の解を合わせると、x<1x < 1となります。
ただし、3x3xは負になり得るので、xxはすべての実数を取りうるわけではありません。
x+20x+2 \ge 0 のとき、x2x \ge -2x<1x < 1 より 2x<1-2 \le x < 1
x+2<0x+2 < 0 のとき、x<2x < -2x<12x < -\frac{1}{2} より x<2x < -2
したがって、x<1x < 1

3. 最終的な答え

x<1x < 1