$a$ を実数とするとき、「任意の実数 $b$ に対して常に $a^2 \leq b^2$ が成り立つ」ことは、$a=0$ であるための何条件かを選択する問題です。選択肢は、必要条件、十分条件、必要十分条件、どれでもない、です。

代数学不等式条件実数必要十分条件
2025/7/21

1. 問題の内容

aa を実数とするとき、「任意の実数 bb に対して常に a2b2a^2 \leq b^2 が成り立つ」ことは、a=0a=0 であるための何条件かを選択する問題です。選択肢は、必要条件、十分条件、必要十分条件、どれでもない、です。

2. 解き方の手順

(1) a=0a=0 ならば、任意の bb に対して a2b2a^2 \leq b^2 が成り立つかを検討します。
a=0a=0 のとき、a2=0a^2 = 0 です。任意の bb に対して b20b^2 \geq 0 なので、a2b2a^2 \leq b^2 は成り立ちます。
したがって、a=0a=0 は、a2b2a^2 \leq b^2 が成り立つための十分条件です。
(2) 任意の bb に対して a2b2a^2 \leq b^2 が成り立つならば、a=0a=0 であるかを検討します。
a2b2a^2 \leq b^2 が任意の bb で成り立つとします。特に、b=0b=0 とすると、a20a^2 \leq 0 となります。
aa は実数なので、a20a^2 \geq 0 です。したがって、a2=0a^2 = 0 となり、a=0a=0 が導かれます。
したがって、a2b2a^2 \leq b^2 が任意の bb に対して成り立つことは、a=0a=0 であるための必要条件です。
(1), (2) より、a=0a=0 であることは、a2b2a^2 \leq b^2 が任意の bb に対して成り立つための必要十分条件です。

3. 最終的な答え

必要十分条件

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