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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 2/5: 連続性と単調性を使う
f(x)=3−x−x+1,f(−1)=2,f(1)=0f(x)=\sqrt{\sqrt{3-x}-\sqrt{x+1}},\quad f(-1)=\sqrt2,\quad f(1)=0
詳しい解説

[−1,1][-1,1] 上で ff は連続である。3−x\sqrt{3-x} と −x+1-\sqrt{x+1} はともに xx の増加とともに減少するので、ff も減少する。端点値は f(−1)=2f(-1)=\sqrt2、f(1)=0f(1)=0 だから、f(x)=1/2f(x)=1/2 の点はただ1つであり、厳密不等式はその点より前で正確に成り立つ。