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第2問

3−x−x+1>12\sqrt{\sqrt{3-x}-\sqrt{x+1}}>\dfrac12 を満たすすべての実数 xx を求めよ。
ステップ 1/5: 外側の根号を含めて定義域を決める
3−x≥0,x+1≥0,3−x−x+1≥0⟹−1≤x≤13-x\ge0,\quad x+1\ge0,\quad\sqrt{3-x}-\sqrt{x+1}\ge0\Longrightarrow -1\le x\le1
詳しい解説

内側の根号から x≤3x\le3、x≥−1x\ge-1 が必要である。さらに外側の平方根には 3−x−x+1≥0\sqrt{3-x}-\sqrt{x+1}\ge0 が必要で、これは 3−x≥x+13-x\ge x+1、すなわち x≤1x\le1 と同値である。よって定義域は [−1,1][-1,1]。