不等式 $-\sqrt{x+1} > -x + 5$ を解きます。

代数学不等式平方根二次不等式解の範囲
2025/7/13

1. 問題の内容

不等式 x+1>x+5-\sqrt{x+1} > -x + 5 を解きます。

2. 解き方の手順

まず、x+1\sqrt{x+1} が定義されるための条件を考えます。根号の中身は0以上でなければならないので、x+10x+1 \ge 0、つまり x1x \ge -1 です。
次に、不等式 x+1>x+5-\sqrt{x+1} > -x + 5 を変形します。
両辺に 1-1 をかけると、不等号の向きが変わって x+1<x5\sqrt{x+1} < x - 5 となります。
ここで、x+1\sqrt{x+1} は常に0以上なので、x5x-5 も0以上である必要があります。したがって、x5>0x-5 > 0、つまり x>5x > 5 でなければなりません。
x1x \ge -1 かつ x>5x > 5 なので、x>5x > 5 が成り立ちます。
次に、x+1<x5\sqrt{x+1} < x - 5 の両辺を2乗します。両辺が正なので、不等号の向きは変わりません。
x+1<(x5)2x + 1 < (x - 5)^2
x+1<x210x+25x + 1 < x^2 - 10x + 25
0<x211x+240 < x^2 - 11x + 24
x211x+24>0x^2 - 11x + 24 > 0
この2次不等式を解くために、x211x+24=0x^2 - 11x + 24 = 0 となる xx を求めます。
(x3)(x8)=0(x - 3)(x - 8) = 0
x=3,8x = 3, 8
したがって、x<3x < 3 または x>8x > 8 です。
しかし、x>5x > 5 である必要があるので、x<3x < 3 は条件を満たしません。したがって、x>8x > 8 となります。

3. 最終的な答え

x>8x > 8

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