関数 $y = \sqrt{x+2}$ のグラフと直線 $y = x$ を利用して、不等式 $\sqrt{x+2} > x$ を解き、その解が $[] \le x < 2$ であるときの $[]$ の値を求める。

代数学不等式関数グラフ平方根定義域
2025/6/6

1. 問題の内容

関数 y=x+2y = \sqrt{x+2} のグラフと直線 y=xy = x を利用して、不等式 x+2>x\sqrt{x+2} > x を解き、その解が []x<2[] \le x < 2 であるときの [][] の値を求める。

2. 解き方の手順

まず、y=x+2y = \sqrt{x+2} の定義域を考える。根号の中身は0以上でなければならないから、x+20x+2 \ge 0 より、x2x \ge -2 である。
次に、不等式 x+2>x\sqrt{x+2} > x を解く。
この不等式は、グラフにおける y=x+2y = \sqrt{x+2}y=xy = x よりも上にある範囲を表す。グラフから、x=2x = 2 で交わっていることがわかる。
また、x<0x < 0 の場合、x+2\sqrt{x+2} は常に正の値を取るのに対し、xx は負の値を取るので、不等式 x+2>x\sqrt{x+2} > x は常に成立する。定義域を考慮すると 2x<0-2 \le x < 0 である。
x0x \ge 0 の場合、両辺を2乗して
x+2>x2x + 2 > x^2
x2x2<0x^2 - x - 2 < 0
(x2)(x+1)<0(x - 2)(x + 1) < 0
1<x<2-1 < x < 2
x0x \ge 01<x<2-1 < x < 2 の共通範囲は 0x<20 \le x < 2 である。
x<0x < 0 の範囲と x0x \ge 0 の範囲を合わせたものが x+2>x\sqrt{x+2} > x の解である。
2x<0-2 \le x < 00x<20 \le x < 2 を合わせると、 2x<2-2 \le x < 2 となる。
したがって、不等式x+2>x\sqrt{x+2} > x を解くと、2x<2-2 \le x < 2となる。

3. 最終的な答え

-2

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