不等式 $ax + a - 3 > 0$ の解が $x < -2$ となるような $a$ の値を求める問題です。

代数学不等式一次不等式場合分け解の範囲
2025/5/4

1. 問題の内容

不等式 ax+a3>0ax + a - 3 > 0 の解が x<2x < -2 となるような aa の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、不等式 ax+a3>0ax + a - 3 > 0 を変形します。
ax>3aax > 3 - a
ここで、aa の符号によって場合分けが必要です。
(1) a<0a < 0 のとき、不等式の両辺を aa で割ると不等号の向きが反転し、
x<3aax < \frac{3 - a}{a}
このとき、解が x<2x < -2 となるためには、
3aa=2\frac{3 - a}{a} = -2
である必要があります。
(2) a=0a = 0 のとき、不等式は 0>30 > 3 となり、これは成り立ちません。したがって、a=0a = 0 は解ではありません。
(3) a>0a > 0 のとき、不等式の両辺を aa で割ると不等号の向きは変わらず、
x>3aax > \frac{3 - a}{a}
このとき、解が x<2x < -2 となることはありません。したがって、a>0a > 0 は解ではありません。
したがって、a<0a < 0 の場合に 3aa=2\frac{3 - a}{a} = -2 を解きます。
3a=2a3 - a = -2a
a=3a = -3
これは a<0a < 0 を満たします。

3. 最終的な答え

a=3a = -3

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