1. 問題の内容
不等式 を解く問題です。
2. 解き方の手順
まず、根号の中身が非負である条件から、、すなわち である必要があります。
次に、与えられた不等式を整理します。
ここで、 の符号によって場合分けします。
(i) 、つまり のとき:
このとき、 は常に非負なので、不等式 は成立しません。
したがって、 の範囲では解は存在しません。
(ii) 、つまり のとき:
の両辺は非負なので、2乗することができます。
この2次不等式を解くために、 の解を求めます。
したがって、 の解は、 または です。
(i), (ii) の場合分けと の条件を考慮すると、
(i)では解なし。
(ii)では、 かつ ( または ) である必要があります。
と を同時に満たす は存在しません。
したがって、 かつ となり、 となります。