はい、承知いたしました。問題文に記載された問題を解いていきます。

代数学式の計算絶対値有理化方程式不等式
2025/5/6
はい、承知いたしました。問題文に記載された問題を解いていきます。
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1. 問題の内容**

与えられた数式を計算し、絶対値を含む式の値を求め、分母の有理化を行い、方程式と不等式を解く問題です。
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2. 解き方の手順**

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1. 式の計算**

(1) (5+1)(51)(\sqrt{5} + 1)(\sqrt{5} - 1): これは和と差の積の公式 (a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2 を利用します。
(5+1)(51)=(5)212=51=4(\sqrt{5} + 1)(\sqrt{5} - 1) = (\sqrt{5})^2 - 1^2 = 5 - 1 = 4
(2) (122)(75+28)(\sqrt{12} - \sqrt{2})(\sqrt{75} + 2\sqrt{8}): まず12\sqrt{12}, 75\sqrt{75}, 8\sqrt{8} をそれぞれ簡単にします。
12=43=23\sqrt{12} = \sqrt{4 \cdot 3} = 2\sqrt{3}
75=253=53\sqrt{75} = \sqrt{25 \cdot 3} = 5\sqrt{3}
8=42=22\sqrt{8} = \sqrt{4 \cdot 2} = 2\sqrt{2}
したがって、
(232)(53+42)=2353+2342253242=103+865642=30+368=22+36(2\sqrt{3} - \sqrt{2})(5\sqrt{3} + 4\sqrt{2}) = 2\sqrt{3} \cdot 5\sqrt{3} + 2\sqrt{3} \cdot 4\sqrt{2} - \sqrt{2} \cdot 5\sqrt{3} - \sqrt{2} \cdot 4\sqrt{2} = 10 \cdot 3 + 8\sqrt{6} - 5\sqrt{6} - 4 \cdot 2 = 30 + 3\sqrt{6} - 8 = 22 + 3\sqrt{6}
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2. 値を求める**

(1) 36|-3| - |-6|: 絶対値記号を外します。
3=3|-3| = 3
6=6|-6| = 6
36=33 - 6 = -3
(2) 1+3131 + \sqrt{3} - |1 - \sqrt{3}|: 1<31 < \sqrt{3}なので、13<01 - \sqrt{3} < 0です。したがって、13=(13)=31|1 - \sqrt{3}| = - (1 - \sqrt{3}) = \sqrt{3} - 1
1+3(31)=1+33+1=21 + \sqrt{3} - (\sqrt{3} - 1) = 1 + \sqrt{3} - \sqrt{3} + 1 = 2
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3. 分母の有理化**

(1) 372\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{7} - \sqrt{2}}: 分母の共役な複素数 7+2\sqrt{7} + \sqrt{2} を分子と分母にかけます。
372=3(7+2)(72)(7+2)=21+672=21+65\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{7} - \sqrt{2}} = \frac{\sqrt{3}(\sqrt{7} + \sqrt{2})}{(\sqrt{7} - \sqrt{2})(\sqrt{7} + \sqrt{2})} = \frac{\sqrt{21} + \sqrt{6}}{7 - 2} = \frac{\sqrt{21} + \sqrt{6}}{5}
(2) 32+6326\frac{3\sqrt{2} + \sqrt{6}}{3\sqrt{2} - \sqrt{6}}: 分母の共役な複素数 32+63\sqrt{2} + \sqrt{6} を分子と分母にかけます。
32+6326=(32+6)(32+6)(326)(32+6)=(32)2+2326+(6)2(32)2(6)2=18+612+6186=24+62312=24+12312=2+3\frac{3\sqrt{2} + \sqrt{6}}{3\sqrt{2} - \sqrt{6}} = \frac{(3\sqrt{2} + \sqrt{6})(3\sqrt{2} + \sqrt{6})}{(3\sqrt{2} - \sqrt{6})(3\sqrt{2} + \sqrt{6})} = \frac{(3\sqrt{2})^2 + 2 \cdot 3\sqrt{2} \cdot \sqrt{6} + (\sqrt{6})^2}{(3\sqrt{2})^2 - (\sqrt{6})^2} = \frac{18 + 6\sqrt{12} + 6}{18 - 6} = \frac{24 + 6 \cdot 2\sqrt{3}}{12} = \frac{24 + 12\sqrt{3}}{12} = 2 + \sqrt{3}
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4. 方程式を解く**

(1) 2x+1=12|2x + 1| = \frac{1}{2}: 絶対値記号を外して、2つの場合に分けて考えます。
2x+1=122x + 1 = \frac{1}{2} または 2x+1=122x + 1 = -\frac{1}{2}
2x=122x = -\frac{1}{2} または 2x=322x = -\frac{3}{2}
x=14x = -\frac{1}{4} または x=34x = -\frac{3}{4}
(2) x51=2|\frac{x}{5} - 1| = 2: 絶対値記号を外して、2つの場合に分けて考えます。
x51=2\frac{x}{5} - 1 = 2 または x51=2\frac{x}{5} - 1 = -2
x5=3\frac{x}{5} = 3 または x5=1\frac{x}{5} = -1
x=15x = 15 または x=5x = -5
(3) 2x+35=1|\frac{2x + 3}{5}| = 1: 絶対値記号を外して、2つの場合に分けて考えます。
2x+35=1\frac{2x + 3}{5} = 1 または 2x+35=1\frac{2x + 3}{5} = -1
2x+3=52x + 3 = 5 または 2x+3=52x + 3 = -5
2x=22x = 2 または 2x=82x = -8
x=1x = 1 または x=4x = -4
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5. 不等式を解く**

(1) 3x12|3x - 1| \geq 2: 絶対値記号を外して、2つの場合に分けて考えます。
3x123x - 1 \geq 2 または 3x123x - 1 \leq -2
3x33x \geq 3 または 3x13x \leq -1
x1x \geq 1 または x13x \leq -\frac{1}{3}
(2) x2<3|\frac{x}{2}| < 3: 絶対値記号を外して考えます。
3<x2<3-3 < \frac{x}{2} < 3
6<x<6-6 < x < 6
(3) 4x+131|\frac{4x + 1}{3}| \geq 1: 絶対値記号を外して、2つの場合に分けて考えます。
4x+131\frac{4x + 1}{3} \geq 1 または 4x+131\frac{4x + 1}{3} \leq -1
4x+134x + 1 \geq 3 または 4x+134x + 1 \leq -3
4x24x \geq 2 または 4x44x \leq -4
x12x \geq \frac{1}{2} または x1x \leq -1
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3. 最終的な答え**

1. (1) 4 (2) $22 + 3\sqrt{6}$

2. (1) -3 (2) 2

3. (1) $\frac{\sqrt{21} + \sqrt{6}}{5}$ (2) $2 + \sqrt{3}$

4. (1) $x = -\frac{1}{4}, -\frac{3}{4}$ (2) $x = 15, -5$ (3) $x = 1, -4$

5. (1) $x \geq 1$ または $x \leq -\frac{1}{3}$ (2) $-6 < x < 6$ (3) $x \geq \frac{1}{2}$ または $x \leq -1$

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