質問<3378>2006/9/12
from=あーあ
「不等式」


次の問題を教えて下さい。

次の不等式を解け。
①|x^2-2x-5|<3
②|x^2-8|+2x<0
③√(2x+3)>x+1

★完全解答希望★

お便り2006/9/17
from=KK


1. 
※|x|<k <==> -k<x<k
|x^2-2x-5|<3 すなわち -3<x^2-2x-5<3
(答えは、-3<x^2-2x-5 と x^2-2x-5<3 の共通部分になります)
i) -3<x^2-2x-5 のとき x^2-2x-2>0
  x<1-√3、1+√3<x ...(1)
ii) x^2-2x-5<3 のとき x^2-2x-8<0
  -2<x<4 ...(2)
(1)(2)より、-2<x<1-√3、1+√3<x<4 ...(答)

2. 絶対値の中が負か0以上で場合分け
i) x^2-8≧0 すなわち x≦-2√2、2√2≦x ...(1) のとき
|x^2-8|=x^2-8 なので
|x^2-8|+2x=x^2-8+2x<0
これを解いて、-4<x<2 ...(2)
(1)(2)より、-4<x≦-2√2 ...(A)
ii) x^2-8<0 すなわち -2√2<x<2√2 ...(3) のとき
|x^2-8x|=-(x^2-8) なので
|x^2-8|+2x=-x^2+8+2x<0
これを解いて、x<-2、4<x ...(4)
(3)(4)より、-2√2<x<-2 ...(B)

(A)(B)より、-4≦x<-2 ...(答)

3. √(2x+3)>x+1 ...(※)
[A] ルートの中は負にならない(←最低限必要)
[B1] 右辺が負ならば無条件で成り立つ
[B2] 右辺が負でなければ両辺を2乗して比較する
(ルートの中は負にはならないので)
2x+3≧0 すなわち -3/2≦x ...(A)

i) x+1<0 すなわち x<-1 ...(1) のとき
√(2x+3)≧0 なので(※)は常に成り立つ
(A)とより、-3/2≦x<-1 ...(B1)
ii) x+1≧0 すなわち -1≦x ...(2) のとき
両辺ともに0以上なので、両辺を2乗して
(↑記述式の場合、これを書かないと減点になります)
2x+3>(x+1)^2
これを解いて、-√2≦x≦√2 ...(3)
(2)(3)より、-1≦x≦√2 ...(B2)

(B1)(B2)より、-3/2≦x≦√2 ...(答)