方程式 $2|x-1| - 3|x+3| = 5$ を解きます。

代数学絶対値方程式場合分け
2025/5/6

1. 問題の内容

方程式 2x13x+3=52|x-1| - 3|x+3| = 5 を解きます。

2. 解き方の手順

絶対値記号を外すために、場合分けを行います。
xx の範囲によって x1|x-1|x+3|x+3| の符号が変わるので、以下の3つの場合に分けます。
(1) x<3x < -3 の場合
x1<0x - 1 < 0 かつ x+3<0x + 3 < 0 なので、 x1=(x1)=1x|x-1| = -(x-1) = 1-x かつ x+3=(x+3)=x3|x+3| = -(x+3) = -x-3 となります。
与えられた方程式は 2(1x)3(x3)=52(1-x) - 3(-x-3) = 5 となります。
これを整理すると 22x+3x+9=52 - 2x + 3x + 9 = 5, よって x+11=5x + 11 = 5, x=6x = -6.
これは x<3x < -3 を満たすので、解の候補です。
(2) 3x<1-3 \le x < 1 の場合
x1<0x - 1 < 0 かつ x+30x + 3 \ge 0 なので、 x1=(x1)=1x|x-1| = -(x-1) = 1-x かつ x+3=x+3|x+3| = x+3 となります。
与えられた方程式は 2(1x)3(x+3)=52(1-x) - 3(x+3) = 5 となります。
これを整理すると 22x3x9=52 - 2x - 3x - 9 = 5, よって 5x7=5-5x - 7 = 5, 5x=12-5x = 12, x=125=2.4x = -\frac{12}{5} = -2.4.
これは 3x<1-3 \le x < 1 を満たすので、解の候補です。
(3) x1x \ge 1 の場合
x10x - 1 \ge 0 かつ x+3>0x + 3 > 0 なので、 x1=x1|x-1| = x-1 かつ x+3=x+3|x+3| = x+3 となります。
与えられた方程式は 2(x1)3(x+3)=52(x-1) - 3(x+3) = 5 となります。
これを整理すると 2x23x9=52x - 2 - 3x - 9 = 5, よって x11=5-x - 11 = 5, x=16-x = 16, x=16x = -16.
これは x1x \ge 1 を満たさないので、解ではありません。
したがって、解の候補は x=6x = -6x=125x = -\frac{12}{5} です。

3. 最終的な答え

x=6,125x = -6, -\frac{12}{5}

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