問題は、「$x+1 > t$ ならば、$(x+1)^2 > t^2$ が成り立ちますか?」という質問です。

代数学不等式2次不等式不等式の証明
2025/3/28

1. 問題の内容

問題は、「x+1>tx+1 > t ならば、(x+1)2>t2(x+1)^2 > t^2 が成り立ちますか?」という質問です。

2. 解き方の手順

不等式 x+1>tx+1 > t が与えられています。両辺を2乗すると、(x+1)2>t2(x+1)^2 > t^2 となるかどうかを検討します。
- **場合1: x+1>0x+1 > 0 かつ t>0t > 0 のとき**
この場合、両辺を2乗しても不等号の向きは変わりません。したがって、x+1>tx+1 > t ならば (x+1)2>t2(x+1)^2 > t^2 が成り立ちます。
- **場合2: x+1<0x+1 < 0 かつ t<0t < 0 のとき**
この場合、x+1>tx+1 > t を満たす例として、x+1=1x+1 = -1t=2t = -2 を考えます。このとき、x+1>tx+1 > t1>2-1 > -2 であり、成り立ちます。しかし、(x+1)2=(1)2=1(x+1)^2 = (-1)^2 = 1t2=(2)2=4t^2 = (-2)^2 = 4 であり、(x+1)2>t2(x+1)^2 > t^21>41 > 4 となり、成り立ちません。
- **場合3: x+1>0x+1 > 0 かつ t<0t < 0 のとき**
この場合、(x+1)2>0(x+1)^2 > 0 であり、t2>0t^2 > 0 です。x+1>tx+1 > t であれば、(x+1)2>t2(x+1)^2 > t^2 とは限りません。例えば、x+1=1x+1 = 1, t=2t = -2の場合、1>21 > -2ですが、12=1<(2)2=41^2 = 1 < (-2)^2 = 4です。

3. 最終的な答え

したがって、一般的には「x+1>tx+1 > t ならば (x+1)2>t2(x+1)^2 > t^2」は成り立ちません。反例が存在するためです。
「成り立ちますか?」という問いに対しては、「成り立ちません」が答えです。

「代数学」の関連問題

与えられた2つの命題を、対偶を利用して証明する問題です。 (1) 実数 $x, y, a, b$ について、$x+y > a$ ならば、$x > a - b$ または $y > b$ であることを証明...

命題対偶不等式方程式
2025/7/27

方程式 $3^{3x-4} = 243$ を解きます。

指数関数対数関数方程式不等式対数の性質
2025/7/27

実数 $x$, $y$ について、命題「$x + y > 5$ ならば $x > 3$ または $y > 2$」を対偶を考えて証明します。

命題対偶論理不等式方程式
2025/7/27

$\mathbb{R}[x]_3$ のベクトル $1, x, x^2, x^3$ が1次独立であることを確かめる問題です。

線形代数一次独立ベクトル空間多項式
2025/7/27

与えられた3つの行列の行列式を行基本変形を用いて求めます。 (1) $\begin{pmatrix} 1 & 2 & 3 \\ -2 & -3 & -4 \\ 2 & 2 & 4 \end{pmatr...

行列式線形代数行基本変形
2025/7/27

与えられた3つの行列の階数(ランク)を求める問題です。

線形代数行列階数ランク行列式行基本変形
2025/7/27

与えられた同次連立一次方程式を行基本変形を用いて解く問題です。具体的には、以下の二つの連立方程式を解きます。 (1) $2x_1 - x_2 - x_4 = 0$ $-x_1 + 2x_2 - x_3...

連立一次方程式行基本変形線形代数
2025/7/27

与えられた行列 $A = \begin{bmatrix} -6 & 6 \\ -2 & 2 \end{bmatrix}$ について、以下の問題を解きます。 (1) 核 Ker $A$ を求め、図示する...

線形代数行列線形空間ベクトル
2025/7/27

$p$ を定数とする。関数 $y=(x^2-2x)^2+6p(x^2-2x)+3p+1$ の最小値を $m$ とする。 (1) 最小値 $m$ を $p$ の式で表せ。 (2) $m$ の最大値を求め...

二次関数最大値最小値場合分け
2025/7/27

以下の連立一次方程式を解きます。 $3x - 7y + 5z = 0$ $x + y - z = 6$ $2x + 3y - 4z = 9$

連立一次方程式行列基本変形ガウスの消去法
2025/7/27