与えられた方程式 $|x+3| + |x| = 7$ を解く問題です。

代数学絶対値方程式場合分け
2025/5/18

1. 問題の内容

与えられた方程式 x+3+x=7|x+3| + |x| = 7 を解く問題です。

2. 解き方の手順

絶対値を含む方程式なので、場合分けをして考えます。
場合1: x0x \geq 0 のとき
このとき、x+3>0x+3 > 0 なので、x+3=x+3|x+3| = x+3 かつ x=x|x| = x となります。
よって、方程式は (x+3)+x=7(x+3) + x = 7 となります。
これを解くと、 2x+3=72x + 3 = 7 より 2x=42x = 4 となり、x=2x=2 となります。
x=2x=2x0x \geq 0 を満たすので、解の一つです。
場合2: 3x<0-3 \leq x < 0 のとき
このとき、x+30x+3 \geq 0 なので、x+3=x+3|x+3| = x+3 かつ x=x|x| = -x となります。
よって、方程式は (x+3)+(x)=7(x+3) + (-x) = 7 となります。
これを解くと、x+3x=7x + 3 - x = 7 より 3=73 = 7 となります。
これは矛盾なので、この範囲に解はありません。
場合3: x<3x < -3 のとき
このとき、x+3<0x+3 < 0 なので、x+3=(x+3)|x+3| = -(x+3) かつ x=x|x| = -x となります。
よって、方程式は (x+3)+(x)=7-(x+3) + (-x) = 7 となります。
これを解くと、x3x=7-x - 3 - x = 7 より 2x3=7-2x - 3 = 7 となり、2x=10-2x = 10 となります。
したがって、x=5x = -5 となります。
x=5x = -5x<3x < -3 を満たすので、解の一つです。

3. 最終的な答え

x=2,5x = 2, -5

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