連立不等式 $5x - 8 > 2x + 1$ $x + 3 \geq 3x - a$ を満たす整数 $x$ がちょうど5個存在するような定数 $a$ の取りうる値の範囲を求める問題です。

代数学不等式連立不等式整数解範囲
2025/5/22

1. 問題の内容

連立不等式
5x8>2x+15x - 8 > 2x + 1
x+33xax + 3 \geq 3x - a
を満たす整数 xx がちょうど5個存在するような定数 aa の取りうる値の範囲を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、それぞれの不等式を解きます。
一つ目の不等式:
5x8>2x+15x - 8 > 2x + 1
3x>93x > 9
x>3x > 3
二つ目の不等式:
x+33xax + 3 \geq 3x - a
a+32xa + 3 \geq 2x
xa+32x \leq \frac{a+3}{2}
したがって、連立不等式の解は 3<xa+323 < x \leq \frac{a+3}{2} となります。
これを満たす整数 xx がちょうど5個であることから、整数 xx は 4, 5, 6, 7, 8 である必要があります。
したがって、8a+32<98 \leq \frac{a+3}{2} < 9 が成り立ちます。
8a+328 \leq \frac{a+3}{2} より、
16a+316 \leq a + 3
a13a \geq 13
a+32<9\frac{a+3}{2} < 9 より、
a+3<18a + 3 < 18
a<15a < 15
したがって、 13a<1513 \leq a < 15 となります。

3. 最終的な答え

13a<1513 \leq a < 15

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