与えられた問題は、ある条件を満たすように定数 $a$ の値を定める問題です。 (1) 解が $x < 1$ となるように定数 $a$ の値を求めます。 (2) 解が $x = 0$ を含むように定数 $a$ の値の範囲を求めます。 しかし、元の画像には問題文が一部しか写っておらず、具体的な式が不明です。そこで、以下の仮定を置きます。 仮定: 一次不等式 $ax > 1$ が与えられているとします。

代数学不等式一次不等式場合分け解の範囲
2025/6/7

1. 問題の内容

与えられた問題は、ある条件を満たすように定数 aa の値を定める問題です。
(1) 解が x<1x < 1 となるように定数 aa の値を求めます。
(2) 解が x=0x = 0 を含むように定数 aa の値の範囲を求めます。
しかし、元の画像には問題文が一部しか写っておらず、具体的な式が不明です。そこで、以下の仮定を置きます。
仮定:
一次不等式 ax>1ax > 1 が与えられているとします。

2. 解き方の手順

(1) 解が x<1x < 1 となるように定数 aa の値を求める。
まず、ax>1ax > 1xx について解きます。ただし、aa の符号によって場合分けが必要です。
* a>0a > 0 のとき:
x>1ax > \frac{1}{a}
このとき、解が x<1x < 1 となることはありません。
* a<0a < 0 のとき:
x<1ax < \frac{1}{a}
このとき、解が x<1x < 1 となるためには、1a=1\frac{1}{a} = 1 である必要があります。
しかし、a<0a < 0 であるため、1a=1\frac{1}{a} = 1 はありえません。
解が x<1x < 1 となるためには、1a=1\frac{1}{a} = 1 、すなわち a=1a = 1 が必要ですが、a<0a < 0という条件と矛盾します。また、x<1ax < \frac{1}{a}の解が x<1x < 1 になるためには、1a=1\frac{1}{a}=1 である必要はなく、1a1\frac{1}{a} \ge 1であれば良いです。a<0a<0であるので、この不等式は常に成り立ちます。
* a=0a = 0 のとき:
0x>10x > 1 となり、これは常に成り立ちません。
結局、a<0a < 0 のとき、x<1ax < \frac{1}{a} が解となり、1a1\frac{1}{a} \ge 1が成り立つので、a<0a < 0です。1a\frac{1}{a} がいくつであっても、x<1x < 1の解を含むことになります。
(2) 解が x=0x = 0 を含むように定数 aa の値の範囲を求める。
x=0x = 0ax>1ax > 1 の解に含まれるためには、a(0)>1a(0) > 1 が成り立つ必要があります。
しかし、a(0)=0a(0) = 0 なので、0>10 > 1 となり、これは成り立ちません。
したがって、x=0x = 0 が解に含まれることはありません。
しかし、仮定した不等号の向きが誤っている可能性も考慮して、別のケースも検討します。
もし不等式が ax<1ax < 1 だった場合:
(1) 解が x<1x < 1 となるように定数 aa の値を求める。
* a>0a > 0 のとき:
x<1ax < \frac{1}{a}
このとき、解が x<1x < 1 となるためには、1a=1\frac{1}{a} = 1 である必要があります。
しかし、a>0a > 0 であるため、1a=1\frac{1}{a}=1、すなわち a=1a=1 が必要です。解が一致しなくても、x<1ax < \frac{1}{a}の範囲が x<1x < 1 に含まれていれば良いので、1a<1\frac{1}{a} < 1 が必要です。この不等式を解くと a>1a > 1となります。
* a<0a < 0 のとき:
x>1ax > \frac{1}{a}
このとき、解が x<1x < 1 となることはありません。
* a=0a = 0 のとき:
0x<10x < 1 となり、これは常に成り立ちます。つまり、任意の xx が解となりますから、x<1x < 1 は解の一部となります。
(2) 解が x=0x = 0 を含むように定数 aa の値の範囲を求める。
x=0x = 0ax<1ax < 1 の解に含まれるためには、a(0)<1a(0) < 1 が成り立つ必要があります。
a(0)=0a(0) = 0 なので、0<10 < 1 となり、これは常に成り立ちます。
したがって、aa は任意の実数です。

3. 最終的な答え

元の問題文の不足により、仮定に基づいて解答を作成しました。
仮定1: 不等式が ax>1ax > 1 の場合
(1) a<0a < 0
(2) 解なし
仮定2: 不等式が ax<1ax < 1 の場合
(1) a>1a > 1 または a=0a=0
(2) 任意の実数

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