不等式 $-8 \le 3x - 5 \le 4$ の解を求め、集合 $A = \{x \mid -8 \le 3x - 5 \le 4\}$ および $B = \{x \mid x \ge a\}$ 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
2025/7/2

1. 問題の内容

不等式 83x54-8 \le 3x - 5 \le 4 の解を求め、集合 A={x83x54}A = \{x \mid -8 \le 3x - 5 \le 4\} および 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5を加える:
8+53x5+54+5-8 + 5 \le 3x - 5 + 5 \le 4 + 5
33x9-3 \le 3x \le 9
各辺を3で割る:
1x3-1 \le x \le 3
したがって、集合 AAA={x1x3}A = \{x \mid -1 \le x \le 3\} と表せる。
次に、ABA \subset B となる条件を考える。これは、AA のすべての要素が BB に含まれることを意味する。つまり、1x3-1 \le x \le 3 を満たすすべての xx について、xax \ge a が成り立つ必要がある。
特に、x=3x=3の場合に3a3 \ge aが成り立つ必要がある。 また、AAの最小値である1-1BBに含まれなくてもABA \subset Bを満たす。したがって、集合AAの上限である33xax \ge aを満たすとき、ABA \subset Bとなる。
よって、a3a \le 3 が求める条件である。

3. 最終的な答え

a3a \le 3

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