実数 $x$ が $|x+1| \leq 1$ を満たすとき、$|x|-|x+3|$ を簡単にせよ。

代数学絶対値不等式式の簡略化
2025/7/21

1. 問題の内容

実数 xxx+11|x+1| \leq 1 を満たすとき、xx+3|x|-|x+3| を簡単にせよ。

2. 解き方の手順

まず、x+11|x+1| \leq 1 を解きます。これは、1x+11-1 \leq x+1 \leq 1 と同値です。各辺から1を引くと、2x0-2 \leq x \leq 0 となります。
次に、xx+3|x|-|x+3| を、xx の範囲 2x0-2 \leq x \leq 0 で考えます。
xx の範囲が 2x0-2 \leq x \leq 0 なので、x0x \leq 0 であるから、x=x|x| = -x となります。
また、x+3x+3 の範囲は 1x+331 \leq x+3 \leq 3 なので、x+30x+3 \geq 0 であるから、x+3=x+3|x+3| = x+3 となります。
したがって、xx+3=x(x+3)=xx3=2x3|x|-|x+3| = -x - (x+3) = -x - x - 3 = -2x - 3 となります。

3. 最終的な答え

2x3-2x-3