$Q = \sqrt{x^2 + 4x + 4}$ について、$x$ の値によって $Q$ がどう変化するかを求める問題です。

代数学絶対値二次関数場合分けルート
2025/5/18

1. 問題の内容

Q=x2+4x+4Q = \sqrt{x^2 + 4x + 4} について、xx の値によって QQ がどう変化するかを求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、QQ の式を簡単にします。
x2+4x+4x^2 + 4x + 4(x+2)2(x+2)^2 と因数分解できるので、
Q=(x+2)2 Q = \sqrt{(x+2)^2}
となります。
a2=a\sqrt{a^2} = |a| であることを利用すると、
Q=x+2 Q = |x+2|
と絶対値の式で表せます。
次に、絶対値の中身の符号によって場合分けをします。
* x+20x+2 \ge 0 のとき、つまり x2x \ge -2 のとき
Q=x+2Q = x+2 となります。
* x+2<0x+2 < 0 のとき、つまり x<2x < -2 のとき
Q=(x+2)=x2Q = -(x+2) = -x-2 となります。

3. 最終的な答え

Q =
\begin{cases}
x+2 & (x \ge -2) \\
-x-2 & (x < -2)
\end{cases}

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