高校数学 不等式の操作について
いつも大変お世話になっております。
数学の問題で以下のようなものがあるのですが、どうしてこのような解き方をするのか理解できていません。
(問)取り得る値の範囲 3≦2x+y≦4, 5≦3x+2y≦6 の時、次の式の取り得る値の範囲を求めよ。
(1) x
(2) y
(3)x+y
(1) 2x+y=p――(1) 3x+2y=q――(2)と置いて
これを解くと、x=2p-q
また、3≦p≦4 5≦q≦6 より
6≦2p≦8 -5≧-q≧-6より-6≦-q≦-5
この2式を加えると、0≦2p-q≦3 ∴ 0≦x≦3
(2) (1)と同様にして、-2≦y≦3
(3) (1),(2)の結果から、-2≦x+y≦6 としてはいけません。
x+yは、0≦x≦3 -2≦y≦3 の範囲で自由に振る舞える訳ではないからです。
そこには、3≦2x+y≦4 5≦3x+2y≦6 という条件が常にあるからです。
そこで、-3≧-p≧-4 5≦q≦6 として
x+y=-p+q より 1≦x+y≦3 となります。
疑問点1
(1)、(2)でp,qと置き換えていますが、そうすれば解けるのでしょうが、このようにする意味が理解できていないので、「置き換えて計算してたら答えが出ちゃった」という状況にしか今のところ見えていません。このようにする考え方を教えていただけないでしょうか。
また、与えられた2つの不等式を連立方程式のように解くと正解と合わないので、間違っているのでしょうが、どうしてそのようにするのがマズイのでしょうか。
疑問点2
(3)の解説で、確かにxとyは従属関係にあるので、ということなのでしょうが、そこでp,qを使っての解法になっているので理解できなくなっています。
お忙しい中、大変申し訳ございませんが、アドバイスいただけると助かります。
お礼
3p+1だから4も含まれて当然でしたね。 なんとか理解に至りました。 回答いただきありがとうございました。 とても助かりました。