1. 問題の内容
「任意の実数 に対し、 が成り立つ」は、 であるための何条件かを問う問題です。
2. 解き方の手順
(1) が成り立つとき、 であるかどうかを考えます。
が任意の で成り立つとき、特に の場合を考えると、 となります。
また、 の場合を考えると、 となります。
したがって、 であることが必要です。
しかし、 でなくても の場合も は成り立ちます。例えば、 のとき、 は任意の に対して成り立ちます。
よって、 が成り立つための は必要条件ではありません。
(2) であるとき、 が成り立つかどうかを考えます。
のとき、 は任意の に対して成り立ちます。
よって、 であることは、 が成り立つための十分条件です。
したがって、「任意の実数 に対し、 が成り立つ」は、 であるための必要条件ではありませんが、十分条件です。
3. 最終的な答え
十分条件