$a > 0$、 $b > 0$ のとき、次の不等式を証明する問題です。 $3\sqrt{a} + 2\sqrt{b} > \sqrt{9a+4b}$

代数学不等式代数不等式平方根証明
2025/8/14

1. 問題の内容

a>0a > 0b>0b > 0 のとき、次の不等式を証明する問題です。
3a+2b>9a+4b3\sqrt{a} + 2\sqrt{b} > \sqrt{9a+4b}

2. 解き方の手順

不等式の証明は、一般的に両辺の差を計算し、それが正であることを示すことで行います。 今回の場合、両辺が正であるため、2乗したもので比較することで、ルートをなくし、計算を簡単にします。
まず、両辺を2乗します。
(3a+2b)2=9a+12ab+4b(3\sqrt{a} + 2\sqrt{b})^2 = 9a + 12\sqrt{ab} + 4b
(9a+4b)2=9a+4b(\sqrt{9a+4b})^2 = 9a + 4b
次に、両辺の差を計算します。
(9a+12ab+4b)(9a+4b)=12ab(9a + 12\sqrt{ab} + 4b) - (9a + 4b) = 12\sqrt{ab}
ここで、a>0a > 0b>0b > 0 より、ab>0\sqrt{ab} > 0 なので、12ab>012\sqrt{ab} > 0 となります。
したがって、 (3a+2b)2>(9a+4b)2(3\sqrt{a} + 2\sqrt{b})^2 > (\sqrt{9a+4b})^2 が成り立ちます。
3a+2b>03\sqrt{a} + 2\sqrt{b} > 09a+4b>0\sqrt{9a+4b} > 0 であるので、3a+2b>9a+4b3\sqrt{a} + 2\sqrt{b} > \sqrt{9a+4b} が成り立ちます。

3. 最終的な答え

3a+2b>9a+4b3\sqrt{a} + 2\sqrt{b} > \sqrt{9a+4b}

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