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不等式の計算機|一次・二次・連立不等式を途中式と数直線つきで解く無料計算サイト

不等式を、途中式と数直線つきでその場で解ける無料の計算サイトです。2x−1<5のような一次不等式、x²−5x+6>0のような二次不等式、2本・3本をつなぐ連立不等式まで、式を入れるだけでxの範囲を求めます。不等号の向きが変わる場面(負の数でわるとき)をとき方の中で示し、答えは数直線にも描くので、宿題の答え合わせや、自分のとき方の見直しに使えます。

目次

不等式の計算機の使い方

  1. 式を入れる:入力欄に不等式を入れます(例:2x−1<5)。不等号は<>≦≧のボタンか、キーボードの「<」「>」「<=」「>=」で入れられます。xの2乗は「x²」のボタンか「x^2」と入れます。分数は「/」(例:(x+1)/2)、かけ算は「×」か「*」です。求めたい文字はxです。全角の文字でも入力できます。
  2. 連立不等式:2本以上をカンマ「,」でつなぎます(例:2x+1<5,x−3>−4)。「かつ」や改行でも区切れます。最大3本までです(−1<2x+1≦5のように不等号が2つ続く式は2本ぶんに数えます)。
  3. 連続した不等号:−1<2x+1≦5のような1本の式も入れられます。2本の不等式に分けて解き、重なる部分を答えにします。
  4. 例題を使う:「1次(基本)」「負の数でわる」「連立(2本)」「2次(因数分解)」「2次(√が出る)」などのボタンを押すと、式が自動で入って答えが出ます。
  5. 「不等式を解く」を押す(Enterキーでも実行できます):答えと数直線、そして途中式が出ます。●はその数をふくむ(≦≧)、○はふくまない(<>)です。
  6. ヒントモード:「とき方」の右上のスイッチをオンにすると、最初の段だけが開き、続きは見出しをタップ(パソコンならクリック)した段だけ開きます。答えは表示されたままなので、自分で解くときは答えの欄を手でかくして使います。
  7. リンクをコピー:答えの下の「この問題のリンクをコピー」ボタンで、入れた式がそのまま開くリンクをコピーできます。リンクを開くと答えもすぐ表示されるので、問題だけを見せたいときは使わないでください。

対応しているのは、xの1次式と2次式を使った不等式です。数・x・+−×÷・かっこ・小数・分数・x^2(x²)が使えます。x²の係数や定数が分数や小数でも解けます。

次の入力は、答えを出さずに理由を表示します。

  • 3次以上の式(x^3など)、分母にxが入る式(1/xなど)、絶対値、≠。
  • xとyのように2種類以上の文字が入る式。
  • 「x2」の書き方。x²とも2xとも読めるので、x^2か2xと書きます。
  • 「1/2x」のような、わり算のすぐあとに文字が続く書き方。(1/2)xかx/2のように書きます。
  • 不等号がない式(「=」の式は、一次方程式・二次方程式の計算機へのリンクを出します)。
  • とても大きな数(整数にそろえて1万をこえる)が係数にある二次不等式。

答えの文章をコピーするボタンや印刷機能はありません。

不等式とは?解き方の基本ルール

不等式とは、2つの数や式の大小を、不等号(<>≦≧)を使って表した式のことです。「2x−1<5」を成り立たせるxの範囲を求めることを、「不等式を解く」といいます。方程式の答えが「x=3」のような1つの値になるのに対し、不等式の答えは「x<3」のように範囲になります。高校の数学Ⅰで、二次不等式まで本格的に習います。

一次不等式の解き方は、方程式とほぼ同じです。移項して、xの項を左、数を右に集め、xの係数でわります。ちがうのは、不等号の向きの扱いです。

  • 両辺に同じ数をたしたり、ひいたりしても、不等号の向きは変わらない(移項は、両辺に同じ数をたす・ひく操作です。−1を右に移すと+1になるのは、両辺に1をたすからです)。
  • 両辺に同じ「正の数」をかけたり、わったりしても、不等号の向きは変わらない。
  • 両辺に同じ「負の数」をかけたり、わったりすると、不等号の向きが逆になる(<は>に、≦は≧に)。

「≦」と「<」のちがいは、等号がつくかどうかです。x≦2は2をふくみ、x<2は2をふくみません。数直線では、ふくむときは●、ふくまないときは○で表します。

一次不等式の解き方と例題

基本の形

2x−1<5を解く
  1. −1を右に移して(移項)、2x<5+1。つまり2x<6。
  2. 両辺を正の数2でわるので、不等号の向きはそのまま。x<3。
  3. 答え:x<3(3はふくまない)。たしかめにx=0を入れると、2×0−1=−1<5で成り立ちます。

負の数でわるとき

−3x+6≧0を解く
  1. 6を右に移して、−3x≧−6。
  2. 両辺を負の数−3でわるので、不等号の向きが逆になる。x≦2。
  3. 答え:x≦2(2をふくむ)。

ここで向きを変え忘れて「x≧2」とすると、まちがいです。x=3を元の式に入れると−3×3+6=−3となり、0以上ではないので成り立ちません。負の数でわる(かける)ときは向きが逆になる、と覚えておきます。

xが両辺にあるとき

5x−2>2x+7を解く
  1. xの項を左、数を右に集める(移項)。5x−2x>7+2。
  2. 計算して、3x>9。
  3. 両辺を3でわって、x>3。

分数がふくまれるとき

(x+1)/2≧x/3−1を解く
  1. 分母の2と3の最小公倍数6を両辺にかけて、分数をなくす。3(x+1)≧2x−6。
  2. かっこをはずして、3x+3≧2x−6。
  3. 移項して、3x−2x≧−6−3。つまりx≧−9。

両辺に正の数(6)をかけるので、向きは変わりません。計算機は、分数や小数が入っていても誤差なく分数で計算します。

答えが「すべての実数」「解なし」になるとき

xが消えて数どうしの大小だけが残ることがあります。たとえば3x<3x+1は、移項すると0<1となり、xにどんな数を入れても成り立つので、答えは「すべての実数」です。反対に2x+1>2x+3は0>2となり、成り立つxがないので「解なし」です。

連立不等式の解き方

連立不等式は、複数の不等式を同時に成り立たせるxの範囲を求める問題です。それぞれの不等式を解いて、数直線に書き、重なる部分(共通部分)が答えになります。

2x+1<5かつx−3>−4を解く
  1. ①2x+1<5を解くと、x<2。
  2. ②x−3>−4を解くと、x>−1。
  3. 数直線に書いて重なる部分を見ると、−1<x<2。

「−1<2x+1≦5」のように不等号が2つ続く形は、「−1<2x+1」と「2x+1≦5」の連立不等式と同じです。それぞれ解くと、−1<xとx≦2になるので、答えは−1<x≦2です。

重なる部分がないときは、解なしです。たとえば「x<1かつx>3」は、1より小さくて3より大きい数がないので、解なしになります。

二次不等式の解き方と例題

二次不等式は、ax²+bx+c>0(<0、≧0、≦0)の形の不等式です。解き方の流れは、①左辺にすべて集める、②x²の係数を正にする(負なら両辺に−1をかけて不等号の向きを逆にする)、③ax²+bx+c=0の解を求める、④グラフ(下に凸のU字)を考えて、範囲を決める、です。

③では、判別式D=b²−4acを使います。D>0なら解が2つ、D=0なら解が1つ、D<0なら実数の解はなく、グラフがx軸と交わりません。解は、因数分解できるときは因数分解で、できないときは解の公式x=(−b±√D)÷2aで求めます。係数が整数の式では、Dが平方数(4、9、25など整数の2乗)のときに整数の範囲で因数分解できます。

x²の係数が正のとき、グラフは下に凸です。x軸より上(>0)にあるのは2つの解の外側、x軸より下(<0)にあるのは2つの解の内側になります。

因数分解できるとき(外側)

x²−5x+6>0を解く
  1. 因数分解して、(x−2)(x−3)>0。
  2. =0になるxは、x=2とx=3。
  3. >0はグラフがx軸より上の部分なので、2つの解の外側。x<2またはx>3。

因数分解できるとき(内側)

x²−x−6<0を解く
  1. 因数分解して、(x+2)(x−3)<0。
  2. =0になるxは、x=−2とx=3。
  3. <0はグラフがx軸より下の部分なので、2つの解の内側。−2<x<3。

解の公式を使うとき(√が出る)

x²−2x−1≧0を解く
  1. x²−2x−1=0は、a=1、b=−2、c=−1。判別式D=(−2)²−4×1×(−1)=8。8は平方数でないので、因数分解ではなく解の公式を使う。
  2. 解の公式x=(−b±√D)÷2aに入れて、x=(2±√8)÷2=(2±2√2)÷2=1±√2。√2≒1.414なので、2つの解は約−0.414と約2.414。
  3. ≧0はグラフがx軸より上(x軸との交点もふくむ)なので、外側。x≦1−√2またはx≧1+√2。

x²の係数が負のとき

−x²+4>0を解く
  1. x²の係数が負なので、両辺に−1をかけて係数を正にする。不等号の向きが逆になって、x²−4<0。
  2. 因数分解して、(x+2)(x−2)<0。=0になるxは、x=−2とx=2。
  3. <0はグラフがx軸より下の部分なので、2つの解の内側。−2<x<2。

解が1つのとき・いつも成り立つとき・成り立たないとき

  • D=0(解が1つ):x²−2x+1≦0は、(x−1)²≦0なので、x=1のときだけ成り立ちます。x²−2x+1>0なら、x=1以外のすべての実数です。
  • D<0(x軸と交わらない):x²+x+1>0は、D=1−4=−3<0で、グラフがぜんぶx軸より上にあるので、すべての実数で成り立ちます。x²+x+1<0なら解なしです。

二次不等式と一次不等式の連立も解けます。たとえば「x²−x−6<0かつx>0」は、−2<x<3とx>0の共通部分で、0<x<3です。

よくある間違い

  • 負の数でわる(かける)のに、不等号の向きを変えない。−3x≧−6はx≦2です。
  • 「<」と「≦」を取りちがえる。等号がつくかどうかで、端の数をふくむかが変わります。
  • 連立不等式で、共通部分でなく「合わせた範囲」を答えにしてしまう。連立は「全部が同時に成り立つ」範囲です。
  • 二次不等式で、「>0」と「<0」の外側・内側を逆にする。x²の係数が正なら、>0が外側、<0が内側です。
  • x²の係数が負のまま、グラフの形を考える。両辺に−1をかけて係数を正にし、不等号の向きを逆にしてから考えます。
  • 分数の分母をはらうとき、すべての項にかけ忘れる。たとえば(x+1)/2≧x/3−1なら、−1にも6をかけて−6にします。
  • たしかめを忘れる。答えの範囲の中の数と、外の数を1つずつ元の式に入れると、ミスに気づけます。

不等式の計算機のよくある質問

連立不等式はいくつまで入れられますか?

3本までです。カンマ、「かつ」、改行のどれでも区切れます。「−1<2x+1≦5」のように不等号が2つ続く式は、2本ぶんとして数えます。

二次不等式も解けますか?

解けます。x²−5x+6>0のように因数分解できる式は因数分解で、x²−2x−1≧0のように因数分解できない式は解の公式で解き、グラフの考え方で範囲を出します。三次以上の不等式には対応していません。

答えが「すべての実数」「解なし」と出ました。

「すべての実数」は、xにどんな数を入れても成り立つ不等式です。「解なし」は、成り立つxがない不等式(連立なら重なる部分がない場合)です。式を入れまちがえていないか確かめてください。

答えの不等号が「≦」「≧」か「<」「>」か、どう決まりますか?

等号がつくかつかないかは、入れた式のとおりです。等号つき(≦≧)なら端の数をふくみ、数直線では●、等号なし(<>)なら○で表します。不等号の向き(<か>か)は、負の数でわる・かけるときに逆になります。二次不等式の答えでは、「x<2またはx>3」のように、1つの答えに<と>の両方が出ることもあります。

文字はxでないとだめですか?

xだけに対応しています。xとyのように2種類以上の文字が入る式や、yだけの式は、答えを出さずに理由を表示します。

絶対値の不等式や、分母にxがある不等式は解けますか?

解けません。|x−1|<3のような絶対値、1/x>2のように分母にxがある式には対応していません。

「x2」と入れると答えが出ません。

x²とも2xとも読めるので、答えを出しません。x²なら「x^2」か「x²」ボタン、2xなら「2x」と書いてください。

答えの形が学校のものとちがいます。

たとえば「−1<x<2」は、「x>−1かつx<2」と同じ意味です。√が入るときは、約分と√の簡単化をした形で出し、小数の目安も添えます。分数の答えは、帯分数ではなく仮分数の形で出ます。

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