2次不等式|x²の係数が負の数の場合

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数学Ⅰ

x²の係数が負の数の場合の2次不等式はどうやって解く?

両辺にー1をかければ,基本的な2次不等式と同様に解くことができる!

しかし,間違えるポイントがあるので要注意!

不等式で負の数をかける場合は,『不等号の向きが変わる』!

このことに気を付ければばっちり!

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2次不等式のx²の係数が負の数の場合

$x^2$ の係数が負の数の場合どうやって解いたらいいのかな?

2次関数を使って考えてみよう!

 2次不等式 $-x^2+x+2<0$ を解く


 $y=-x^2+x+2$ とおくと

 $y=0$ を代入して

$-x^2+x+2=0$

$x^2-x-2=0$

$(x+1)(x-2)=0$

$x=-1,2$


 2次不等式 $-x^2+x+2<0$ を解くには

$y<0$ すなわち $x$ 軸より下側

 に2次関数がある $x$ の範囲を求める

 $y<0$ を満たす $x$ の範囲を求めると

$x<-1,2<x$

 

$x^2$ の係数が負の数の場合、2次関数が上に凸になるだけ!

あとは同じように解いたら解けるよ!

解けるのは分かったけど

下に凸になったり上に凸になったり

ミスしちゃいそう…

たしかにミスが増えそうだよね!

他の方法も考えてみよう!

両辺に $-1$ をかけて解く

両辺に $-1$ をかけて解くという方法もあるよ!

不等式で両辺に負の数をかけたりわったりするときに気を付けることは?

その通り!

その性質を用いて解いてみよう!

 2次不等式 $-x^2+x+2<0$ を解く


 両辺に $-1$ をかけると

$x^2-x-2$$>$$0$

$(x+1)(x-2)>0$

$x<-1,2<x$

 

ポイント
 両辺に $-1$ をかけるときは,不等号の向きを変えることを忘れない

 

両辺に $-1$ をかけることで下に凸の2次関数で統一して考えることができるよ!

不等号の向きを変えることを忘れないようにしよう!

まとめ

 2次不等式の $x^2$ の係数が負の数の場合

 ● 両辺に $-1$ をかける

 ● 不等号の向きを変えることを忘れない

問題

 次の2次不等式を解け。

 (1) $-x^2+x+2≧0$

 (2) $-x^2+x+1<0$

解答

(1) $-x^2+x+2≧0$

 両辺に $-1$ をかけると

$x^2-x-2$$≦$$0$

$(x+1)(x-2)≦0$

$-1≦x≦2$

(2) $-x^2+x+1<0$

 両辺に $-1$ をかけると

$x^2-x-1$$>$$0$

$x^2-x-1=0$ を解くと

$\displaystyle{x=\frac{1±\sqrt{5}}{2}}$

$\displaystyle{x<\frac{1-\sqrt{5}}{2},\frac{1+\sqrt{5}}{2}<x}$

不等号の向きを変えることを忘れないように!

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数学Ⅰ 2次関数
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