不等式 $-8 \le 3x - 5 \le 4$ の解を求め、その解を集合 $A$ とする。また、集合 $B$ を $\{x | x \ge a\}$ とする。$A \subseteq B$ となるような $a$ の値の範囲を求める。

代数学不等式集合解の範囲包含関係
2025/7/5

1. 問題の内容

不等式 83x54-8 \le 3x - 5 \le 4 の解を求め、その解を集合 AA とする。また、集合 BB{xxa}\{x | x \ge a\} とする。ABA \subseteq 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:
333x393\frac{-3}{3} \le \frac{3x}{3} \le \frac{9}{3}
1x3-1 \le x \le 3
したがって、集合 AA{x1x3}\{x | -1 \le x \le 3\} である。
ABA \subseteq B となるためには、集合 AA のすべての要素が集合 BB に含まれている必要がある。
A={x1x3}A = \{x | -1 \le x \le 3\} であり、B={xxa}B = \{x | x \ge a\} であるから、xx1x3-1 \le x \le 3 を満たすならば、xax \ge a でなければならない。
つまり、集合 AA の最大値である 3 が集合 BB の条件を満たす必要がある。
3a3 \ge a
したがって、a3a \le 3 である。

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 \subseteq B となる aa の値の範囲は a3a \le 3 である。

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