与えられた絶対値の式から絶対値記号を外す問題です。具体的には、以下の3つの式について、絶対値記号を外した式を場合分けして求めます。 (1) $|x-5|$ (2) $|2-x|$ (3) $|x-1| + |x-2|$

代数学絶対値場合分け不等式
2025/5/14

1. 問題の内容

与えられた絶対値の式から絶対値記号を外す問題です。具体的には、以下の3つの式について、絶対値記号を外した式を場合分けして求めます。
(1) x5|x-5|
(2) 2x|2-x|
(3) x1+x2|x-1| + |x-2|

2. 解き方の手順

(1) x5|x-5|
絶対値の中身が正または0の場合と、負の場合で場合分けします。
- x50x-5 \geq 0 つまり x5x \geq 5 のとき、x5=x5|x-5| = x-5
- x5<0x-5 < 0 つまり x<5x < 5 のとき、x5=(x5)=x+5=5x|x-5| = -(x-5) = -x+5 = 5-x
(2) 2x|2-x|
絶対値の中身が正または0の場合と、負の場合で場合分けします。
- 2x02-x \geq 0 つまり x2x \leq 2 のとき、2x=2x|2-x| = 2-x
- 2x<02-x < 0 つまり x>2x > 2 のとき、2x=(2x)=2+x=x2|2-x| = -(2-x) = -2+x = x-2
(3) x1+x2|x-1| + |x-2|
絶対値が2つあるので、3つの場合分けが必要です。x=1x=1x=2x=2 で場合分けします。
- x<1x < 1 のとき、x1<0x-1 < 0 かつ x2<0x-2 < 0 なので、
x1+x2=(x1)+(x2)=x+1x+2=2x+3|x-1| + |x-2| = -(x-1) + -(x-2) = -x+1 -x+2 = -2x+3
- 1x<21 \leq x < 2 のとき、x10x-1 \geq 0 かつ x2<0x-2 < 0 なので、
x1+x2=(x1)+(x2)=x1x+2=1|x-1| + |x-2| = (x-1) + -(x-2) = x-1 -x+2 = 1
- x2x \geq 2 のとき、x1>0x-1 > 0 かつ x20x-2 \geq 0 なので、
x1+x2=(x1)+(x2)=x1+x2=2x3|x-1| + |x-2| = (x-1) + (x-2) = x-1 +x-2 = 2x-3

3. 最終的な答え

(1)
x5x \geq 5 のとき、x5x-5
x<5x < 5 のとき、5x5-x
(2)
x2x \leq 2 のとき、2x2-x
x>2x > 2 のとき、x2x-2
(3)
x<1x < 1 のとき、2x+3-2x+3
1x<21 \leq x < 2 のとき、11
x2x \geq 2 のとき、2x32x-3

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