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2lx-al<x+1を満たす整数xが3つある時のaの値は何ですか?求め方をお教え下さい

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DoubleExpYui

aa は整数でいいのかな?


絶対値の中が「00 以上のとき」,または「負のとき」の 22 通りを考える。


(i) x−a≧0x-a\geqq0 つまり x≧ax\geqq a のとき絶対値はそのまま外れるので

2(x−a)<x+1⟺ 2x−2a<x+1⟺ x<2a+1\begin{alignat*}{2}&&2(x-a)&\lt x+1\\&\Longleftrightarrow\ &2x-2a&\lt x+1\\&\Longleftrightarrow\ &x&\lt 2a+1\\\end{alignat*}

よって

a≦x<2a+1(1)a\leqq x\lt2a+1 \tag{1}


(ii) x−a<0x-a\lt0 つまり x<ax\lt a のとき絶対値は 「−-」を付けて外すので

−2(x−a)<x+1⟺ −2x+2a<x+1⟺ −3x<−2a+1⟺ x>2a−13\begin{alignat*}{2}&&-2(x-a)&\lt x+1\\&\Longleftrightarrow\ &-2x+2a&\lt x+1\\&\Longleftrightarrow\ &-3x&\lt -2a+1\\&\Longleftrightarrow\ &x&\gt \dfrac{2a-1}{3}\\\end{alignat*}

よって

2a−13<x<a(2)\dfrac{2a-1}{3}\lt x\lt a\tag{2}


(1),(2)式より

2a−13<x<2a+1\dfrac{2a-1}{3}\lt x\lt2a+1

を満たす整数 xx が3つであるときの aa の値を求めればよい。


よって

3<(2a+1)−2a−13<43\lt(2a+1)-\dfrac{2a-1}{3}\lt4


これを解いて

74<a<52\dfrac{7}{4}\lt a\lt \dfrac52


だから a=2 □a=2\ \square

(となり,このとき整数3つは2,3,42,3,4 である。)


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