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問題2は、a/(a+b)の範囲と、b/(a+b)の範囲を求めるわけです。
だったら、それに関する不等式を作る必要があるので、
0<a<b の条件を使って、
0<b<a+b、0<2a<a+b、0<a+b<2b
を無理やり作ったのです。
なぜこのようになったのかは、
0<b<a+b
に関しては当たり前じゃないですか。a,bは正の数なので、bより正の数を足したa+bの方が大きいに決まってますよね。
2a<a+b
に関しては、a<bの両辺にaを足せば、a+a<a+b→2a<a+bになるし、
a+b<2b
に関しても、a<bの両辺にbを足せば
a+b<b+b→a+b<2bになります。