問題文より、以下の2つの問題があります。 (1) 方程式 $2a - 3x = ax - 6$ を解く。ただし、$a$ は定数。 (2) 不等式 $4ax + 1 < 2x + 2a$ を解く。ただし、$a$ は定数。

代数学方程式不等式一次方程式一次不等式場合分け定数
2025/6/26

1. 問題の内容

問題文より、以下の2つの問題があります。
(1) 方程式 2a3x=ax62a - 3x = ax - 6 を解く。ただし、aa は定数。
(2) 不等式 4ax+1<2x+2a4ax + 1 < 2x + 2a を解く。ただし、aa は定数。

2. 解き方の手順

(1) 方程式 2a3x=ax62a - 3x = ax - 6 を解く。
まず、xxを含む項を左辺に、それ以外を右辺に移項します。
3xax=62a-3x - ax = -6 - 2a
次に、左辺を xx でくくります。
(3a)x=62a(-3 - a)x = -6 - 2a
両辺を (3a)(-3 - a) で割ります。ただし、a=3a = -3 の場合は場合分けが必要です。
a3a \neq -3 のとき、
x=62a3a=2(a+3)a+3=2x = \frac{-6 - 2a}{-3 - a} = \frac{2(a + 3)}{a + 3} = 2
a=3a = -3 のとき、
(3(3))x=62(3)(-3 - (-3))x = -6 - 2(-3)
0x=6+60x = -6 + 6
0x=00x = 0
この場合、xx は任意の実数となります。
(2) 不等式 4ax+1<2x+2a4ax + 1 < 2x + 2a を解く。
まず、xxを含む項を左辺に、それ以外を右辺に移項します。
4ax2x<2a14ax - 2x < 2a - 1
次に、左辺を xx でくくります。
(4a2)x<2a1(4a - 2)x < 2a - 1
両辺を (4a2)(4a - 2) で割ります。(4a2)(4a - 2) の符号によって不等号の向きが変わるため、場合分けが必要です。
4a2>04a - 2 > 0、つまり a>12a > \frac{1}{2} のとき、
x<2a14a2=2a12(2a1)=12x < \frac{2a - 1}{4a - 2} = \frac{2a - 1}{2(2a - 1)} = \frac{1}{2}
4a2<04a - 2 < 0、つまり a<12a < \frac{1}{2} のとき、
x>2a14a2=2a12(2a1)=12x > \frac{2a - 1}{4a - 2} = \frac{2a - 1}{2(2a - 1)} = \frac{1}{2}
4a2=04a - 2 = 0、つまり a=12a = \frac{1}{2} のとき、
(4(12)2)x<2(12)1(4(\frac{1}{2}) - 2)x < 2(\frac{1}{2}) - 1
0x<00x < 0
この場合、不等式を満たす xx は存在しません。

3. 最終的な答え

(1)
a3a \neq -3 のとき、x=2x = 2
a=3a = -3 のとき、すべての実数
(2)
a>12a > \frac{1}{2} のとき、x<12x < \frac{1}{2}
a<12a < \frac{1}{2} のとき、x>12x > \frac{1}{2}
a=12a = \frac{1}{2} のとき、解なし

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