4.数の範囲

1.不等式の性質と解法
[b][size=100][size=150][b][size=100][size=150][color=#999999]このページは電子ブック「[i][url=https://www.geogebra.org/m/vffm84sw]探求 数学[/url]Ⅰ」の一部です[/i]。[/color][br][/size][/size][/b][br]<不等式の性質>A[br][/size][/size][/b][br]不等式は同じものを、両辺に対してたしても引いても大小関係は不変。[br]だから、[color=#0000ff]等式のように移行しても不等号の向きは変わらない[/color]。[br][math]a>b\Longrightarrow a+P>b+P[/math][br][math]a\le b\Longrightarrow a-Q\le b-Q[/math][br][br](例)A[br][math]-5x+4<3x-2\Longrightarrow-5x-3x<-2-4[/math][br]不等式は同じ正数で、両辺に対してかけてもわっても大小関係は不変。[br][br](例)A[br][math]3x<18\Longrightarrow x<6[/math][br]不等式は[color=#0000ff][u]同じ負数で、両辺に対して右辺かけてもわっても、大小関係は反転[/u][/color]する。[br][br](例)A[br][math]-3x<-18\Longrightarrow x>6[/math][br][size=150][b][br]<不等式の解法>A[br][/b][br][/size]1次方程式のように、移項によって、1次の項と定数項を別の辺にまとめる。[br]1次方程式1のように1次の項の係数で定数項をわる。[br]割る数が負数のときは符号の向きを反転させる。[br](例)A[br][br][math]-2x-6>x+9\Longrightarrow-3x>-15\Longrightarrow x<5[/math][br][br]
2.連立不等式
[size=150][b]<連立不等式>A[br][/b][/size]不等式をバラバラに解く。そのあとで、解の範囲の共通部分を不等式で表す。[br]=があるときは以上以下になる。数直線では境目の数の位置に●をつける。[br]=がないときは、大なりか小なりとなる。数直線では数の位置に◯をつける。[br]2つの不等号が同じときは、共通部分も同じ向きになる。[br]2つの不等号の向きが反対のときは、共通部分があれば◯や●の間にはさまれる範囲になる。[br](例)A[br][br] [math]-2\le x[/math]と[math]2\le x[/math]ならば、[math]2\le x[/math][br](例)A[br][br] [math]x<-2[/math]と[math]2\le x[/math]ならば、なし[br](例)A[br][br] [math]xが-2以上[/math]と[math]xが2未満ならば、xは-2以上2未満[/math][br][br]
★解の共有範囲をイメージしよう。
★絶対値の不等式を視覚化してみよう。
3。絶対値と不等号
[b][size=150]<絶対値記号>A[br][/size][/b][br]・絶対値xをはずすには、[br]xが非負ならそのままx,[br]xが負なら反転ーx[br] (ーxが正の数を表すので、見かけにまどわされないようにしよう。)[br][br][color=#0000ff](例)A[br]「[/color]|ーx|=5の解」[br] -xが非負のときは-x=5からx=−5。[br] -xが負なら-(-x)=5。x=5[br] (別解)ーx=±5となる。x=±5。[br]・絶対値記号をはずすときの記号の中と0の比較式が[br] 絶対値記号をはずしたあとの等式・不等式の解を限定する条件になる。[br]・絶対値記号のある方程式・不等式のグラフは[br] 絶対値記号の中の式の値が負になる部分をx軸に線対称移動して折り返した図形になる。[br] 直線ならば折れ線になる。[br][color=#0000ff](例)A[br]「[/color]|x-6|=2xの解」[br] (x-6が非負)x-6=2xから-6=x。x-6=-6-6=-12が負となり、NG。[br] (x-6が負)-(x-6)=2x。6-x=2xからx=2。x-6=2-6=-4が負でOK。解はx=2のみ。[br][br] (別解)[br] P=x-6とすると、P=0の解はx=6だから、y1=|P|のグラフはx=6でy=x-6をx軸で折り返した形。[br] これとy2=2xの交点xを求める。傾きはy2がy1よりも急なので、xが6以上では交わらない。[br] y1のうち、y=x-6のx軸で折り返した直線とy2が交わる。y=-(x-6)=2x[br] 2x+(x-6)=0から、交点のx座標はx=2。[br][br][color=#0000ff](例)A[br]「[/color][color=#444444]|x+2|+[/color]|x-1|=5の解」[br][br] x+2=A,x-1=Bとおくと、A非負はxが−2以上と同値、B非負はxが1以上と同値。[br] ABともに非負なら[u]xが1以上[/u]のときで、x+2+x−1=5 2x=4。x=2は1以上でOK.[br] ABともに負なら[u]xが−2未満[/u]でx+2+x−1=−5 2x=−6。x=−3は−2未満でOK.[br] A非負B負なら[u]xが−2以上1未満[/u]でx+2+1−x=5は不可。[br] A負B非負ならーx−2+x−1=5も不可。[br] まとめ、[u]x=2か−3[/u]。[br][br] (別解)グラフの交点で解く。[br] y=x+2とy=-(x-1)の交点は(-0.5, 1.5)だから、グラフの和は1.5+1.5=3[br] y1= |x+2|のグラフとy2=|x-1|のグラフは、y1が非負、y2が負の区間つまり、x=[-2,1]の間で、[br] (-2+2)-(-2-1)=3から(1+2)-(1-1)=3と一定なので、y=5との交点はない。[br][br] それ以外の区間は正と正でy=(x+2)+(x-1)=2x+1か、負と負のy=-(x+2)-(x-1)=-2x-1。[br] y=5との交点は[br] 2x+1=5から[u]x=2[/u]か、-2x-1=5から[u]x=-3[/u]。[br][br]・絶対値記号の中の式を0との比較で場合わけしたときの場合は排反なので、場合ごとの解は合併する。[br]共通部分を求めても仕方ない。

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