$a > 1$、 $b > 2$ のとき、不等式 $ab + 2 > 2a + b$ を証明する問題です。証明の途中の空欄を埋める必要があります。

代数学不等式証明因数分解
2025/8/15

1. 問題の内容

a>1a > 1b>2b > 2 のとき、不等式 ab+2>2a+bab + 2 > 2a + b を証明する問題です。証明の途中の空欄を埋める必要があります。

2. 解き方の手順

与えられた証明の式変形を追っていきます。
(ab+2)(2a+b)=ab+22ab(ab + 2) - (2a + b) = ab + 2 - 2a - b
次に、aa の項と bb の項をそれぞれまとめられるように変形します。
ab+22ab=(abb)(2a2)ab + 2 - 2a - b = (ab - b) - (2a - 2)
=b(a1)2(a1)=(a2)b(2(a1))= b(a - 1) - 2(a - 1) = (a - 2)b - (2(a-1))
=(a1)b2(a2)= (a - 1)b - 2(a-2)
=(a1)b2(a1)=(a - 1)b - 2(a - 1)
これより、アには1が入ります。
(a1)b2(a1)=(a1)(b2)(a - 1)b - 2(a - 1) = (a - 1)(b - 2)
したがって、ウには1、エには2が入ります。
a>1a > 1b>2b > 2 より、a1>0a - 1 > 0b2>0b - 2 > 0 なので、(a1)(b2)>0(a - 1)(b - 2) > 0 が成り立ちます。
よって、ab+2>2a+bab + 2 > 2a + b が証明されました。

3. 最終的な答え

ア:1
イ:2
ウ:1
エ:2

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