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解がある区間にある条件を求める、
解の配置などとくくられる、記載の通り典型問題です。
実数解条件・軸条件・端点条件の3つを合わせたものが
求める条件の必要十分条件であることが知られています。
それはこれを習う高1では事実として深入りしません。
3枚目の解答では、
2解とも-1〜1の範囲にある、という条件式を立て、
一見同値な変形をしたように見えますが、
実際は変形が一方通行で、どんどん条件が抜け落ち、
本来より広い(緩い)条件が出ています。
本来は「ゆえに〜」の式のあと、
分母を払ったあとの式に出てくる
2-aや2+aが正である、という条件があります。
また、√の中身が0以上、という条件もあります。
この条件を捨てなければ、模範解答と同じになります。