問題は、不等式を満たさない$x$の値に関する条件から、$a$の値の範囲を求めるものです。特に、空欄となっているエ、オ、カに不等号を、キに数値をそれぞれ当てはめる必要があります。

代数学不等式範囲条件解の吟味
2025/6/19

1. 問題の内容

問題は、不等式を満たさないxxの値に関する条件から、aaの値の範囲を求めるものです。特に、空欄となっているエ、オ、カに不等号を、キに数値をそれぞれ当てはめる必要があります。

2. 解き方の手順

(1) 太郎の考え方:x=1x=1が不等式を満たさないための必要十分条件は、x=1x=1を不等式に代入したときに不等式が成り立たないということです。元の不等式は画像から12ax1 - 2a \le xと読み取れます。x=1x = 1を代入すると、12a11-2a \le 1が成り立たない条件、つまり、12a>11 - 2a > 1となります。したがって、エには0(>)が入ります。
(2) 花子の考え方:不等式をxxについて解くと、x2a3x \ge 2a-3となります。この不等式を数直線で表した図より、x=1x = 1が不等式を満たさない、すなわちx=1x = 1x2a3x \ge 2a-3を満たさないための条件は、1<2a31 < 2a-3となることです。したがって、オには1(<)が入ります。
(3) どちらの不等式を解いても同じaaの値の範囲が得られるはずなので、12a>11-2a>11<2a31 < 2a-3の両方を解いてみます。
12a>11-2a>1を変形すると
2a>0-2a>0
a<0a<0
1<2a31 < 2a-3を変形すると
4<2a4 < 2a
2<a2 < a
二つの計算結果が一致しません。
太郎は「必要十分条件」を求めているので、
x=1x=112ax1-2a \le xに代入した式12a11-2a \le 1が成り立たない条件を考えます。
これは12a>11-2a > 1ですが、
12a=11-2a = 1の時も不等式12ax1-2a \le xは満たされません。
つまり、12ax1-2a \ge xとなれば良いので、
x=1x=1を代入すると、12a11-2a \ge 1です。
2a0-2a \ge 0
a0a \le 0
花子の考え方では、12a31 \le 2a-3となれば良いので、
12a31 \le 2a-3
42a4 \le 2a
2a2 \le a
二つの計算結果が一致しません。
x=1x=1x2a3x \ge 2a-3を満たさないという条件は、1<2a31 < 2a-3ではなく、1<2a31 < 2a -3です。
したがって、オには1(<)が入ります。
(4) aaの値の範囲:12a31 \le 2a-3を解くと、42a4 \le 2aより、2a2 \le aとなります。したがって、a2a \ge 2となります。aaは2以上であるということを表現するために、カには② (\ge)が入ります。キには2が入ります。

3. 最終的な答え

エ:0 (>)
オ:1 (<)
カ:2 (≥)
キ:2

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