与えられた方程式は、$|x| + |x-4| = x+2$ です。この絶対値を含む方程式を解いて、$x$の値を求めることが目的です。

代数学絶対値方程式場合分け
2025/7/15

1. 問題の内容

与えられた方程式は、x+x4=x+2|x| + |x-4| = x+2 です。この絶対値を含む方程式を解いて、xxの値を求めることが目的です。

2. 解き方の手順

絶対値を含む方程式を解くには、絶対値の中身が正か負かで場合分けする必要があります。
まず、x|x| については、x0x \ge 0 のとき x=x|x| = xx<0x < 0 のとき x=x|x| = -x です。
次に、x4|x-4| については、x40x-4 \ge 0、つまり x4x \ge 4 のとき x4=x4|x-4| = x-4x4<0x-4 < 0、つまり x<4x < 4 のとき x4=(x4)=4x|x-4| = -(x-4) = 4-x です。
したがって、場合分けは以下のようになります。
(1) x<0x < 0 のとき:
x=x|x| = -x かつ x4=4x|x-4| = 4-x なので、方程式は x+(4x)=x+2-x + (4-x) = x+2 となります。
整理すると、2x+4=x+2-2x + 4 = x + 2
3x=23x = 2 となり、x=23x = \frac{2}{3} となります。
しかし、x<0x < 0 という条件に反するので、この範囲に解はありません。
(2) 0x<40 \le x < 4 のとき:
x=x|x| = x かつ x4=4x|x-4| = 4-x なので、方程式は x+(4x)=x+2x + (4-x) = x+2 となります。
整理すると、4=x+24 = x+2
x=2x = 2 となり、これは 0x<40 \le x < 4 の範囲を満たします。したがって、x=2x=2 は解の一つです。
(3) x4x \ge 4 のとき:
x=x|x| = x かつ x4=x4|x-4| = x-4 なので、方程式は x+(x4)=x+2x + (x-4) = x+2 となります。
整理すると、2x4=x+22x - 4 = x+2
x=6x = 6 となり、これは x4x \ge 4 の範囲を満たします。したがって、x=6x=6 は解の一つです。

3. 最終的な答え

したがって、方程式 x+x4=x+2|x| + |x-4| = x+2 の解は、x=2x = 2x=6x = 6 です。
答え: x = 2, 6

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