-数学と算数の質問ができる掲示板-


■--√(2x+1)>x-1を解け。
++ ありあ (高校3年/大学受験生)      

[問] √(2x+5)>x+1…(*)を解け。

[解] 先ず2x+5≧0でなければならない。
[i] 2x+5=0の時,
x=-5/2でこれは(*)を満たす。

[ii] 2x+5>0(x>-5/2…@)の時

(i) √(2x+5)>x+1>-√(2x+5)の時,
2x+5>(x+1)^2
x^2-4<0
-2<x<2…A。
@,Aより-2<x<2。

(ii) -√(2x+5)>x+1の時,
2x+5<(x+1)^2
x^2-4>0
x<-2,2<x…B。
@,Bより-5/2<x<-2,x<2。

(i),(ii)より-5/2<x<-2,-2<x<2,x<2。

[i],[ii]より,
-5/2≦x<-2,-2<x<2,x<2。 (終)

と解きました。

でもグラフで考えると,-5/2≦xとなりますよね。

私の解き方はどこが不味かったのでしょうか?
.. 2/10(Thu) 10:03[16514]

++ かーと    
こんにちは。

まず 2x+5≧0 を満たす必要があるので、
x≧-5/2 ・・・[1] となります。

また、左辺が値を持つとき必ず0以上になるので、
x+1<0 → x<-1 ・・・[2] のときは自動的に条件は満たされます。

[1],[2]を満たしているとき、
2x+5>(x+1)^2
2x+5>x^2+2x+1
x^2-4<0
(x-2)(x+2)>0
-2<x<2 ・・・[3]

[1] を満たしたうえで、
[2] か [3] を満たせばいいので、
-5/2≦x<2 となります。

.. 2/10(Thu) 12:09[16515]
++ ありあ (高校3年/大学受験生)    
> [1],[2]を満たしているとき、
> 2x+5>(x+1)^2

x=-2は[1],[2]を満たしていますが
2x+5>(x+1)^2を満たしていないと思うのですが、、

いかがでしょうか?

.. 2/11(Fri) 23:05[16518]
++ かーと    
ごめんなさい、書き間違いです。

× [1],[2]を満たしているとき
○ [1]を満たし、[2]を満たしていないとき
です。

.. 2/12(Sat) 04:18[16519]
++ ありあ (高校3年/大学受験生)    
> ○ [1]を満たし、[2]を満たしていないとき

つまり,-1≦xの時という事ですよね?

x=2は-1≦xを満たしますが
2x+5>(x+1)^2
を満たしてないと思うのですが、、

いかがでしょうか?

.. 2/12(Sat) 10:59[16520]
++ かーと    
こんばんは。

少しわかりやすくまとめると、

[1] を満たす→前提条件

[1] を満たし、[2] を満たす
右辺が負になるので、不等式は成立

[1] を満たし、[3] を満たす
[3] によって不等式を満たすので、不等式は成立

という話です。

x=2 はそもそも [3] を満たしません。

.. 2/12(Sat) 12:44[16521]
++ ありあ (高校3年/大学受験生)    
お手数お掛けしております。


>  [1]を満たし、[2]を満たしていないとき

のくだりは書き下すと

[1]を満たし、[2]を満たしていないとき (つまり,-1≦xの時)
2x+5>(x+1)^2が言える(つまり両辺を平方しても不等号はそのまま)から
これを解いて-2<x<2となる。

という意味ですよね?

しかし,そもそも
[1]を満たし、[2]を満たしていないとき
2x+5>(x+1)^2
とは必ずしも書けないのではないですか(例 x=2(≧-1)の時)?

と申しておるのです。

.. 2/13(Sun) 00:32[16522]
++ かーと    
こんばんは。

[2]を満たすものはこの時点で不等式成立が確率するが、
そうでないものは不等式成立範囲が不明なので、
2x+5>(x+1)^2
を解いて成立範囲を求めればいいということす。

そもそも[2]を満たすときは、右辺がマイナスなので、
[2]を満たすときまで両辺を2乗すると混乱を招くためです。

.. 2/13(Sun) 05:00[16523]
++ ありあ (高校3年/大学受験生)    
分かって来ました。どうも有難うございます。

√(2x+5)>x+1…(*)

(i) 2x+5≧0且つx+1<0の時,-5/2≦x<-1…(ア)。


(ii) √(2x+5)>|x+1|…(**)の時,(√(2x+5))^2>(x+1)^2が成り立つ

@ x+1≧0(x≧-1…(***))の時,(**)は√(2x+5)>x+1で(√(2x+5))^2>(x+1)^2。
よって-2<x<2で(***)から
-1≦x<2…(イ)。

A x+1<0(x<-1…(****))の時,(**)は√(2x+5)>-(x+1)でこの解の範囲は(*)のそれと異なるものなるので不適。


(iii) √(2x+5)<|x+1|…(**)の時,(√(2x+5))^2<(x+1)^2が成り立つ

@ x+1≧0(x≧-1)の時,(**)は√(2x+5)<x+1でこの解の範囲も(*)のそれと異なるものなるので不適。

A x+1<0(x<-1)の時,(**)は√(2x+5)<-(x+1)でこの解の範囲も(*)のそれと異なるものなるので不適。


以上から(ア),(イ)より,求める範囲は[-5/2,-1)∪[-1.2)=[-5/2,2),即ち,-5/2≦x<2。 (終)

でいいのですね。

.. 2/15(Tue) 07:49[16525]
++ かーと    
こんにちは。

|x+1| みたいに絶対値を用いる必要はないのですよ。

左辺は絶対に0以上なのですから、
(1) x+1<0 のとき → 確実に成立
(2) x+1≧0 のとき → 両辺を2乗して考える
という場合分けをすればいいだけです。

そこをシンプルに考えられるかどうかですよ。

.. 2/15(Tue) 08:21[16526]

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