ルートの不等式は場合分けで切る - 2 乗してよい条件を見きわめる
の解は です。両辺を 2 乗しただけでは、この範囲は出ません。
では右辺が で、2 乗すると に化けます。負のまま 2 乗すると大小がひっくり返る。そこを分けて扱う必要があります。
2 乗は大小の向きを保たない
は正しい。両辺を 2 乗すると で、向きが変わります。
なら で向きは変わりません。分かれ目は、両辺が 以上かどうか[1]。
根号の付いた側はつねに 以上です。もう一方の符号を確かめてから 2 乗する、という順序になります。
解く手順
まず根号の中が 以上という条件を書きます。次に、根号でないほうの符号で場合を分ける。
根号の中が 0 以上という条件を書く
もう一方の符号で場合を分ける
0 以上の場合だけ 2 乗して解く
負になる場合は、2 乗せずに大小が決まります。根号側が 以上、相手が負なら、それだけで大小が確定する。
例:右辺が正でなければならない形
を解きます。根号の中から 。
左辺は 以上なので、右辺はそれより大きい。 が必要です。
両辺とも正なので 2 乗できます。、、。
解は または 。 と重ねて、答えは です。
例:場合分けが要る形
を解きます。根号の中から 。右辺の符号で 2 つに分けます。
のとき、右辺は負。左辺は 以上なので、いつでも成り立ちます。
のとき、両辺とも 以上なので 2 乗して 。整理すると で、 から 。
と重ねて 。2 つの場合を合わせて、答えは です。
境目の では 、右辺も 。等号が付かない不等式なので、解には入りません。
例:等号が付く形
を解きます。根号の中から 。
左辺は 以上なので、右辺も 以上でなければなりません。 が要ります。
2 乗して 、、。 または 。
と重ねて、答えは 。 では と で等号が成り立ちます。
右辺が負になる場合を、「解なし」と「つねに成立」のどちらで扱うかは不等号の向きで決まります。
は解なし。 はつねに成立。ここをとり違えると範囲が反転する。
グラフで確かめる
と を描くと、交わるのは の 1 点だけです。

交点より左では が上にあります。右では下。だから解は になります。
グラフは検算に向きます。場合分けの結果とグラフの見た目が食い違えば、どこかに誤りがある。
答えを確かめる
範囲の内側と外側から 1 つずつ選んで代入します。 なら で成立。
なら と で、 は成り立ちません。範囲の外だと確かめられました。
境目も見ます。 で両辺が になり、等号のない不等式では解に入らない。
の解はどれですか。
よくある誤り
符号を確かめてから 2 乗し、場合ごとの結果を最後に重ねる。この順番なら、範囲が反転する事故は起きません。














根号の中から x≥−3、右辺が正で x>−1。2 乗して x+3<x2+2x+1、x2+x−2>0 から x<−2 または x>1。重ねて x>1 です。