与えられた方程式は $|x+1| + |x-3| = 6$ です。この方程式を満たす $x$ の値を求める問題です。

代数学絶対値方程式場合分け
2025/5/12

1. 問題の内容

与えられた方程式は x+1+x3=6|x+1| + |x-3| = 6 です。この方程式を満たす xx の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

絶対値記号を含む方程式を解くためには、絶対値の中身が正になるか負になるかで場合分けをします。
場合1: x<1x < -1 のとき
このとき、x+1<0x+1 < 0 かつ x3<0x-3 < 0 なので、x+1=(x+1)|x+1| = -(x+1) かつ x3=(x3)|x-3| = -(x-3) となります。
したがって、方程式は
(x+1)(x3)=6-(x+1) - (x-3) = 6
x1x+3=6-x - 1 - x + 3 = 6
2x+2=6-2x + 2 = 6
2x=4-2x = 4
x=2x = -2
これは x<1x < -1 を満たすので、解の一つです。
場合2: 1x<3-1 \le x < 3 のとき
このとき、x+10x+1 \ge 0 かつ x3<0x-3 < 0 なので、x+1=x+1|x+1| = x+1 かつ x3=(x3)|x-3| = -(x-3) となります。
したがって、方程式は
(x+1)(x3)=6(x+1) - (x-3) = 6
x+1x+3=6x + 1 - x + 3 = 6
4=64 = 6
これは成り立ちません。したがって、この範囲に解はありません。
場合3: x3x \ge 3 のとき
このとき、x+1>0x+1 > 0 かつ x30x-3 \ge 0 なので、x+1=x+1|x+1| = x+1 かつ x3=x3|x-3| = x-3 となります。
したがって、方程式は
(x+1)+(x3)=6(x+1) + (x-3) = 6
x+1+x3=6x + 1 + x - 3 = 6
2x2=62x - 2 = 6
2x=82x = 8
x=4x = 4
これは x3x \ge 3 を満たすので、解の一つです。

3. 最終的な答え

したがって、方程式 x+1+x3=6|x+1| + |x-3| = 6 の解は x=2x = -2x=4x = 4 です。
最終的な答え:x=2,4x = -2, 4

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