第5章 5.11

(1)

x26x+5=(x5)(x1)>0x^2 - 6x + 5 = (x-5)(x-1) > 0

下に凸であることから x<1x < 1 5<x5 < x

(2)

x2+4x32=(x+8)(x4)0x^2 + 4x - 32 = (x+8)(x-4) \leq 0

下に凸であることから 8x4-8 \leq x \leq 4

(3)

2x2+9x+9=(2x+3)(x+3)<02x^2 + 9x + 9 = (2x+3)(x+3) < 0

下に凸であることから 3<x<32-3 < x < -\dfrac{3}{2}

(4)

3x2+7x+4=(3x+4)(x+1)>03x^2 + 7x + 4 = (3x+4)(x+1) > 0

下に凸であることから x<43x < -\dfrac{4}{3} 1<x-1 < x

(5)

7x225x+12=(7x4)(x3)07x^2 - 25x + 12 = (7x-4)(x-3) \geq 0

下に凸であることから x47x \leq \dfrac{4}{7} 3x3 \leq x

(6)

8xx2+16x28x+160(x4)20x=48x \geq x^2 + 16 \qquad x^2 - 8x + 16 \leq 0 \qquad (x-4)^2 \leq 0 \qquad x = 4

(7)

x29x290(x3)(x+3)0x^2 \geq 9 \qquad x^2 - 9 \geq 0 \qquad (x-3)(x+3) \geq 0

下に凸であることから x3x \leq -3 3x3 \leq x

(8)

4x+3x20x(3x+4)04x + 3x^2 \leq 0 \qquad x(3x+4) \leq 0

下に凸であることから 43x0-\dfrac{4}{3} \leq x \leq 0

(9)

x2+x<1x^2 + x < 1 x2+x1<0x^2 + x - 1 < 0

x2+x1=0x^2 + x - 1 = 0 のとき x=1±1+42=1±52x = \dfrac{-1 \pm \sqrt{1+4}}{2} = \dfrac{-1 \pm \sqrt{5}}{2} であるので

下に凸であることから 152<x<1+52\dfrac{-1-\sqrt{5}}{2} < x < \dfrac{-1+\sqrt{5}}{2}

(10)

x2+x+1>0x^2 + x + 1 > 0

x2+x+1=0x^2 + x + 1 = 0 のとき x=1±142=1±3i2x = \dfrac{-1 \pm \sqrt{1-4}}{2} = \dfrac{-1 \pm \sqrt{3}i}{2}

下に凸であることから 全ての実数となる

(11)

4x212x+9=(2x3)2<04x^2 - 12x + 9 = (2x-3)^2 < 0

下に凸であり頂点で x 軸と接するので解なし

(12)

9x224x+16=(3x4)2>09x^2 - 24x + 16 = (3x-4)^2 > 0

下に凸であり頂点で x 軸と接するので 全ての実数となる

解説: r31bn1z