不等式 $4x + 3a \le 2x - 4$ を満たす自然数 $x$ がちょうど3個存在するような定数 $a$ の値の範囲を求める問題です。選択肢の中から正しいものを選びます。

代数学不等式一次不等式解の範囲自然数
2025/7/30

1. 問題の内容

不等式 4x+3a2x44x + 3a \le 2x - 4 を満たす自然数 xx がちょうど3個存在するような定数 aa の値の範囲を求める問題です。選択肢の中から正しいものを選びます。

2. 解き方の手順

まず、与えられた不等式を変形して、xx について解きます。
4x+3a2x44x + 3a \le 2x - 4
4x2x43a4x - 2x \le -4 - 3a
2x43a2x \le -4 - 3a
x43a2x \le \frac{-4 - 3a}{2}
不等式を満たす自然数 xx がちょうど3個であるということは、x=1,2,3x=1, 2, 3 は不等式を満たす一方で、x=4x=4 は不等式を満たさないということです。
したがって、以下の不等式が成り立つ必要があります。
343a2<43 \le \frac{-4 - 3a}{2} < 4
この不等式を解きます。
両辺に2をかけると
643a<86 \le -4 - 3a < 8
各辺に4を足すと
103a<1210 \le -3a < 12
各辺を-3で割ると(不等号の向きが変わることに注意)
103a>4-\frac{10}{3} \ge a > -4
したがって
4<a103-4 < a \le -\frac{10}{3}

3. 最終的な答え

選択肢の中から、4<a103-4 < a \le -\frac{10}{3} と一致するものを探すと、②が該当します。
答え: ②

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