$a>0$のとき、不等式 $\sqrt{a+4} > \sqrt{a+16}$ を証明する問題です。証明の過程で空欄「ヒ」、「フ」、「ホ」、「マ」を埋める必要があります。

代数学不等式平方根証明問題
2025/7/30

1. 問題の内容

a>0a>0のとき、不等式 a+4>a+16\sqrt{a+4} > \sqrt{a+16} を証明する問題です。証明の過程で空欄「ヒ」、「フ」、「ホ」、「マ」を埋める必要があります。

2. 解き方の手順

まず、両辺の平方の差を計算します。
(a+4)2(a+16)2=(a+4)(a+16)(\sqrt{a+4})^2 - (\sqrt{a+16})^2 = (a+4) - (a+16)
=a+4a16= a+4 - a -16
=12= -12
したがって、
(a+4)2(a+16)2=12(\sqrt{a+4})^2 - (\sqrt{a+16})^2 = -12
問題文に与えられた式
(a+4)2(a+16)2=(a+a+16)(a+)(\sqrt{a+4})^2 - (\sqrt{a+16})^2 = (a+ヒ\sqrt{a}+16)-(a+フ)
と上記の計算結果を比較すると、
ヒは存在しないことがわかります。a\sqrt{a} の項がないため、ヒに該当する係数は0と考えられます。
a+4(a+16)=12a+4 - (a+16) = -12 なので、フ=16です。
a>0a > 0 より、a>ホ\sqrt{a} > マ は常に成り立ちます。
なぜなら(a+4)2(a+16)2=12(\sqrt{a+4})^2 - (\sqrt{a+16})^2 = -12より、(a+4)2<(a+16)2(\sqrt{a+4})^2 < (\sqrt{a+16})^2 であるからです。
よってa+4<a+16\sqrt{a+4} < \sqrt{a+16} となり問題文の不等式が間違っています。
したがってホは-12, マは0です。

3. 最終的な答え

ヒ: 0
フ: 16
ホ: -12
マ: 0

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