不等式 $2x + 3 \geq \frac{4}{3}(x+1) + a$ の解を求め、その解が $x=3$ を含み、$x=-1$ を含まないときの $a$ の範囲を求め、その範囲に含まれる整数 $a$ の個数を求める問題です。

代数学不等式一次不等式解の範囲整数解
2025/5/25

1. 問題の内容

不等式 2x+343(x+1)+a2x + 3 \geq \frac{4}{3}(x+1) + a の解を求め、その解が x=3x=3 を含み、x=1x=-1 を含まないときの aa の範囲を求め、その範囲に含まれる整数 aa の個数を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、不等式を解きます。
2x+343(x+1)+a2x + 3 \geq \frac{4}{3}(x+1) + a
両辺に3をかけます。
6x+94(x+1)+3a6x + 9 \geq 4(x+1) + 3a
展開します。
6x+94x+4+3a6x + 9 \geq 4x + 4 + 3a
xx の項を左辺に、定数項を右辺に移行します。
6x4x4+3a96x - 4x \geq 4 + 3a - 9
整理します。
2x3a52x \geq 3a - 5
xx について解きます。
x3a52x \geq \frac{3a - 5}{2}
したがって、不等式の解は x3a52x \geq \frac{3a-5}{2} となります。
次に、x=3x=3 を含み、x=1x=-1 を含まないという条件から、aa の範囲を求めます。
x=3x=3 を含むので、33a523 \geq \frac{3a - 5}{2}
両辺に2をかけて 63a56 \geq 3a - 5
3a113a \leq 11
a113a \leq \frac{11}{3}
x=1x=-1 を含まないので、1<3a52-1 < \frac{3a - 5}{2}
両辺に2をかけて 2<3a5-2 < 3a - 5
3a>33a > 3
a>1a > 1
したがって、aa の範囲は 1<a1131 < a \leq \frac{11}{3} です。
113=3.666...\frac{11}{3} = 3.666... なので、これを満たす整数 aa2233 の2個です。

3. 最終的な答え

不等式の解は x3a52x \geq \frac{3a-5}{2} なので、キ=3, ク=5, ケ=2 となります。
aa の範囲は 1<a1131 < a \leq \frac{11}{3} なので、コ=1, サシ=11, ス=3 となります。
これを満たす整数 aa の個数は 22 個なので、セ=2 となります。
したがって、答えは以下のようになります。
x3a52x \geq \frac{3a-5}{2}
1<a1131 < a \leq \frac{11}{3}
整数 aa の個数:22

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