与えられた式は、$\frac{14-a}{a} \times \frac{b}{b+7} \times \frac{12}{2} = 1$ です。この式を解いて、$2a+9b$ の値を求める問題です。

代数学分数式方程式式の整理整数解
2025/8/2

1. 問題の内容

与えられた式は、14aa×bb+7×122=1\frac{14-a}{a} \times \frac{b}{b+7} \times \frac{12}{2} = 1 です。この式を解いて、2a+9b2a+9b の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた式を整理します。122\frac{12}{2}66 なので、式は次のようになります。
14aa×bb+7×6=1\frac{14-a}{a} \times \frac{b}{b+7} \times 6 = 1
両辺を6で割ります。
14aa×bb+7=16\frac{14-a}{a} \times \frac{b}{b+7} = \frac{1}{6}
次に、両辺に a(b+7)a(b+7) を掛けます。
(14a)b=16a(b+7)(14-a)b = \frac{1}{6}a(b+7)
両辺に6を掛けます。
6(14a)b=a(b+7)6(14-a)b = a(b+7)
84b6ab=ab+7a84b - 6ab = ab + 7a
7ab+7a84b=07ab + 7a - 84b = 0
7(ab+a12b)=07(ab + a - 12b) = 0
ab+a12b=0ab + a - 12b = 0
a(b+1)=12ba(b+1) = 12b
a=12bb+1a = \frac{12b}{b+1}
求めたい値は 2a+9b2a+9b です。aa に上記の式を代入します。
2a+9b=2×12bb+1+9b2a+9b = 2 \times \frac{12b}{b+1} + 9b
=24bb+1+9b= \frac{24b}{b+1} + 9b
=24b+9b(b+1)b+1= \frac{24b + 9b(b+1)}{b+1}
=24b+9b2+9bb+1= \frac{24b + 9b^2 + 9b}{b+1}
=9b2+33bb+1= \frac{9b^2 + 33b}{b+1}
=3b(3b+11)b+1= \frac{3b(3b + 11)}{b+1}
ここで、問題文に 2a+9b2a + 9b の値が定まるような追加条件がないため、式を整理しても値は一つに定まりません。しかし、画像の情報から、aとbは整数であると仮定します。
a=12bb+1a = \frac{12b}{b+1} が整数となるためには、12b12bb+1b+1 の倍数である必要があります。
a=12(b+1)12b+1=1212b+1a = \frac{12(b+1)-12}{b+1} = 12 - \frac{12}{b+1}
aa が整数であるためには、12b+1\frac{12}{b+1} が整数である必要があります。したがって、b+1b+11212 の約数である必要があります。
b+1=1,2,3,4,6,12b+1 = 1, 2, 3, 4, 6, 12
b=0,1,2,3,5,11b = 0, 1, 2, 3, 5, 11
b=0b=0のとき、a=0a=0となるが、与えられた式は定義されない。
b=1b=1のとき、a=122=6a = \frac{12}{2} = 62a+9b=2(6)+9(1)=12+9=212a+9b = 2(6) + 9(1) = 12 + 9 = 21
b=2b=2のとき、a=243=8a = \frac{24}{3} = 82a+9b=2(8)+9(2)=16+18=342a+9b = 2(8) + 9(2) = 16 + 18 = 34
b=3b=3のとき、a=364=9a = \frac{36}{4} = 92a+9b=2(9)+9(3)=18+27=452a+9b = 2(9) + 9(3) = 18 + 27 = 45
b=5b=5のとき、a=606=10a = \frac{60}{6} = 102a+9b=2(10)+9(5)=20+45=652a+9b = 2(10) + 9(5) = 20 + 45 = 65
b=11b=11のとき、a=13212=11a = \frac{132}{12} = 112a+9b=2(11)+9(11)=22+99=1212a+9b = 2(11) + 9(11) = 22 + 99 = 121
しかし、b=1b=1のとき、a=6a=6となり、
1466×11+7×6=86×18×6=1\frac{14-6}{6} \times \frac{1}{1+7} \times 6 = \frac{8}{6} \times \frac{1}{8} \times 6 = 1となり、条件を満たします。

3. 最終的な答え

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