第7章 7.15

(1)

x3−2x≤0x(x2−2)=x(x−2)(x+2)≤0x^3-2x\le 0 \qquad x(x^2-2)=x(x-\sqrt{2})(x+\sqrt{2})\le 0

x軸との交点は 0,±20,\pm\sqrt{2}

グラフを考えると

x≤−20≤x≤2x\le -\sqrt{2} \quad 0\le x\le \sqrt{2}

(2)

x3+4x2+x−6≥0x^3+4x^2+x-6\ge 0

等式はx=1x=1でなりたつので

因数分解の解の中にx−1x-1が含まれることが分かる

=(x−1)(x2+5x+6)=(x−1)(x+2)(x+3)≥0=(x-1)(x^2+5x+6)=(x-1)(x+2)(x+3)\ge 0

x軸との交点は 1,−2,−31,-2,-3

グラフを考えると

−3≤x≤−21≤x-3\le x\le -2 \quad 1\le x

x2+5x+6x−1) x3+4x2+x−6‾x3−x2‾5x2+x5x2−5x‾6x−66x−6‾0\begin{array}{r} x^2+5x+6 \\ x-1\overline{\smash{\big)}\,x^3+4x^2+x-6} \\ \underline{x^3-x^2} \\ 5x^2+x \\ \underline{5x^2-5x} \\ 6x-6 \\ \underline{6x-6} \\ 0 \end{array}

(3)

x3−3x2+4≤0x^3-3x^2+4\le 0

等式はx=−1x=-1及びx=2x=2でなりたつので

因数分解の解の中に(x+1)(x−2)(x+1)(x-2)が含まれることが分かる

=(x+1)(x−2)(x−2)≤0=(x+1)(x-2)(x-2)\le 0

x軸との交点は −1,2-1,2

グラフを考えると

x≤−1x=2x\le -1 \quad x=2

x−2x2−x−2) x3−3x2+0x+4‾x3−x2−2x‾−2x2+2x+4−2x2+2x+4‾0\begin{array}{r} x-2 \\ x^2-x-2\overline{\smash{\big)}\,x^3-3x^2+0x+4} \\ \underline{x^3-x^2-2x} \\ -2x^2+2x+4 \\ \underline{-2x^2+2x+4} \\ 0 \end{array}

(4)

x3+x2+4>0x^3 + x^2 + 4 > 0

等式はx=−2x=-2でなりたつので

因数分解の解の中に(x+2)(x+2)が含まれることが分かる

=(x+2)(x2−x+2)>0= (x+2)(x^2-x+2) > 0

x2    −x    +2x+2)x3    +x2+2x2+2x+4‾x3    +2x2‾+2x+4−x2+2x+4−x2    −2x‾+42x    +42x    +4‾0\begin{array}{r} x^2 \;\; -x \;\; +2 \\ x+2 \big) \overline{x^3 \;\; +x^2 \phantom{+2x^2+2x} +4} \\ \underline{x^3 \;\; +2x^2} \phantom{+2x+4} \\ -x^2 \phantom{+2x+4} \\ \underline{-x^2 \;\; -2x} \phantom{+4} \\ 2x \;\; +4 \\ \underline{2x \;\; +4} \\ 0 \end{array}

x軸との交点は−2-2のみ

グラフを考えると

x>−2x > -2

(5)

x4+4x3−x2−4x≥0x^4 + 4x^3 - x^2 - 4x \geq 0

x(x3+4x2−x−4)≥0x(x^3+4x^2-x-4) \geq 0

x3+4x2−x−4=0x^3+4x^2-x-4=0を考えると

等式はx=−4,±1x=-4, \pm 1でなりたつ これで解が3つ求まったので

因数分解の解は(x+4)(x−1)(x+1)(x+4)(x-1)(x+1)となることが分かる

=x(x+4)(x−1)(x+1)≥0= x(x+4)(x-1)(x+1) \geq 0

x軸との交点は0,−4,±10, -4, \pm 1

グラフを考えると

x≤−4,−1≤x≤0,1≤xx \leq -4, \quad -1 \leq x \leq 0, \quad 1 \leq x

(6)

2x4+5x3−x2−11x+5≤02x^4 + 5x^3 - x^2 - 11x + 5 \leq 0

等式はx=1x=1でなりたつので

因数分解の解の中に(x−1)(x-1)が含まれることが分かる

=(x−1)(2x3+7x2+6x−5)≤0= (x-1)(2x^3+7x^2+6x-5) \leq 0

2x3    +7x2    +6x    −5x−1)2x4    +5x3    −x2    −11x    +5‾2x4    −2x3‾−x2−11x+57x3    −x2−11x+57x3    −7x2‾−11x+56x2    −11x+56x2    −6x‾+5−5x    +5−5x    +5‾0\begin{array}{r} 2x^3 \;\; +7x^2 \;\; +6x \;\; -5 \\ x-1 \big) \overline{2x^4 \;\; +5x^3 \;\; -x^2 \;\; -11x \;\; +5} \\ \underline{2x^4 \;\; -2x^3} \phantom{-x^2-11x+5} \\ 7x^3 \;\; -x^2 \phantom{-11x+5} \\ \underline{7x^3 \;\; -7x^2} \phantom{-11x+5} \\ 6x^2 \;\; -11x \phantom{+5} \\ \underline{6x^2 \;\; -6x} \phantom{+5} \\ -5x \;\; +5 \\ \underline{-5x \;\; +5} \\ 0 \end{array}

2x3+7x2+6x−5=02x^3+7x^2+6x-5=0を考えると

等式はx=12x=\dfrac{1}{2}でなりたつので

因数分解の解の中に(x−12)\left(x-\dfrac{1}{2}\right)が含まれることが分かる

因数分解の解は(x−12)(2x2+8x+10)\left(x-\dfrac{1}{2}\right)(2x^2+8x+10)となることが分かる

=(x−1)(x−12)(2x2+8x+10)≤0= (x-1)\left(x-\dfrac{1}{2}\right)(2x^2+8x+10) \leq 0

グラフを考えると

2x2+8x+10x−122x3+7x2+6x−52x3−x28x2+6x8x2−4x10x−510x−50\begin{array}{r|rrrr} & 2x^2 & +8x & +10 & \\ \hline x-\dfrac{1}{2} & 2x^3 & +7x^2 & +6x & -5 \\ & 2x^3 & -x^2 & & \\ \hline & & 8x^2 & +6x & \\ & & 8x^2 & -4x & \\ \hline & & & 10x & -5 \\ & & & 10x & -5 \\ \hline & & & & 0 \end{array}

12≤x≤1\dfrac{1}{2} \leq x \leq 1

解説: r31bn1z