不等式 $-8 \le 3x - 5 \le 4$ の解を求め、さらに集合 $A = \{x \mid -8 \le 3x - 5 \le 4\}$ と $B = \{x \mid x \ge a\}$ について、$A \subset B$ となるような $a$ の値の範囲を求める。

代数学不等式集合範囲包含関係
2025/6/29

1. 問題の内容

不等式 83x54-8 \le 3x - 5 \le 4 の解を求め、さらに集合 A={x83x54}A = \{x \mid -8 \le 3x - 5 \le 4\}B={xxa}B = \{x \mid x \ge a\} について、ABA \subset B となるような aa の値の範囲を求める。

2. 解き方の手順

まず、不等式 83x54-8 \le 3x - 5 \le 4 を解く。
各辺に 55 を足すと、
8+53x5+54+5-8 + 5 \le 3x - 5 + 5 \le 4 + 5
33x9-3 \le 3x \le 9
各辺を 33 で割ると、
1x3-1 \le x \le 3
したがって、集合 A={x1x3}A = \{x \mid -1 \le x \le 3\} である。
次に、ABA \subset B となる条件を考える。
ABA \subset B であるためには、AA のすべての要素が BB に含まれていなければならない。
AA の要素は 1x3-1 \le x \le 3 を満たす実数であり、BB の要素は xax \ge a を満たす実数である。
したがって、ABA \subset B となるためには、AA の最小値 1-1xax \ge a を満たせばよい。つまり、1a-1 \ge a が必要である。
または、a1a \le -1

3. 最終的な答え

不等式 83x54-8 \le 3x - 5 \le 4 の解は、1x3-1 \le x \le 3 である。
ABA \subset B となるような aa の値の範囲は、a1a \le -1 である。

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