連立不等式 $\begin{cases} 5x - 8 > 2x + 1 \\ x + 3 \geq 3x - a \end{cases}$ を満たす整数 $x$ がちょうど4個存在するような定数 $a$ のと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不等式の解
2025/6/24

1. 問題の内容

連立不等式
$\begin{cases}
5x - 8 > 2x + 1 \\
x + 3 \geq 3x - a
\end{cases}$
を満たす整数 xx がちょうど4個存在するような定数 aa のと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。
1つ目の不等式:
5x8>2x+15x - 8 > 2x + 1
3x>93x > 9
x>3x > 3
2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。
この範囲に整数 xx がちょうど4個存在するということは、x=4,5,6,7x = 4, 5, 6, 7 がこの範囲に含まれ、x=8x = 8 は含まれないということになります。
つまり、
7a+32<87 \leq \frac{a+3}{2} < 8
という条件を満たす必要があります。
この不等式を解きます。
7a+32<87 \leq \frac{a+3}{2} < 8
14a+3<1614 \leq a + 3 < 16
11a<1311 \leq a < 13

3. 最終的な答え

11a<1311 \leq a < 13

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