問題は、「$2a+3b>0$ ならば $a>0$ または $b>0$ である」という命題が正しいかどうかを判断することです。

代数学命題不等式論理背理法
2025/6/30

1. 問題の内容

問題は、「2a+3b>02a+3b>0 ならば a>0a>0 または b>0b>0 である」という命題が正しいかどうかを判断することです。

2. 解き方の手順

この命題が正しいかどうかは、反例を見つけることで判断できます。反例とは、命題の前提条件(2a+3b>02a+3b>0)が満たされるにもかかわらず、結論(a>0a>0 または b>0b>0)が満たされないような、aabbの値の組み合わせのことです。
aabbがともに負である場合を考えます。例えば、a=1a=-1b=1b=-1 とすると、
2a+3b=2(1)+3(1)=23=52a+3b = 2(-1) + 3(-1) = -2 - 3 = -5 となり、2a+3b>02a+3b > 0を満たしません。
次に、aaが負で、bbが正の場合を考えます。例えば、a=3a=-3b=2b=2 とすると、
2a+3b=2(3)+3(2)=6+6=02a+3b = 2(-3) + 3(2) = -6 + 6 = 0 となり、2a+3b>02a+3b>0を満たしません。
最後に、aaが正で、bbが負の場合を考えます。例えば、a=1a=1b=1b=-1 とすると、
2a+3b=2(1)+3(1)=23=12a+3b = 2(1) + 3(-1) = 2 - 3 = -1 となり、2a+3b>02a+3b > 0を満たしません。
a=2,b=2a=-2, b=2とすると、2a+3b=2(2)+3(2)=4+6=2>02a+3b = 2(-2) + 3(2) = -4 + 6 = 2 > 0となり、2a+3b>02a+3b>0を満たします。
しかし、a=2<0a=-2 < 0 かつ b=2>0b=2>0なので、a>0a>0 または b>0b>0 は成り立ちます。
a=4,b=3a=-4, b=3とすると、2a+3b=2(4)+3(3)=8+9=1>02a+3b = 2(-4) + 3(3) = -8 + 9 = 1 > 0となり、2a+3b>02a+3b>0を満たします。
しかし、a=4<0a=-4 < 0 かつ b=3>0b=3>0なので、a>0a>0 または b>0b>0 は成り立ちます。
次に、a=5,b=4a=-5, b=4とすると、2a+3b=2(5)+3(4)=10+12=2>02a+3b = 2(-5) + 3(4) = -10 + 12 = 2 > 0となり、2a+3b>02a+3b>0を満たします。
しかし、a=5<0a=-5 < 0 かつ b=4>0b=4>0なので、a>0a>0 または b>0b>0 は成り立ちます。
反例が見つからないので、背理法を使って証明してみましょう。
2a+3b>02a+3b > 0 であり、a0a \leq 0 かつ b0b \leq 0 であると仮定します。
a0a \leq 0 より 2a02a \leq 0
b0b \leq 0 より 3b03b \leq 0
したがって、2a+3b02a+3b \leq 0 となります。これは、2a+3b>02a+3b > 0 という条件に矛盾します。
したがって、2a+3b>02a+3b>0 ならば a>0a>0 または b>0b>0 であるは正しいです。

3. 最終的な答え

正しい

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