## 1. 問題の内容

代数学絶対値不等式方程式場合分け
2025/5/22
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1. 問題の内容

以下の3つの方程式または不等式を解きます。
(1) x3=2x|x-3| = 2x
(2) x42x+1|x-4| \leq 2x+1
(3) x+1>5x|x+1| > 5x
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2. 解き方の手順

**(1) x3=2x|x-3| = 2x**
絶対値記号を外すために、場合分けを行います。
* 場合1: x30x-3 \geq 0 つまり x3x \geq 3のとき
x3=2xx-3 = 2x
x=3x = -3
しかし、x3x \geq 3を満たさないので、この場合は解なし。
* 場合2: x3<0x-3 < 0 つまり x<3x < 3のとき
(x3)=2x-(x-3) = 2x
x+3=2x-x + 3 = 2x
3x=33x = 3
x=1x = 1
これはx<3x < 3を満たす。
**(2) x42x+1|x-4| \leq 2x+1**
絶対値記号を外すために、場合分けを行います。
* 場合1: x40x-4 \geq 0 つまり x4x \geq 4のとき
x42x+1x-4 \leq 2x+1
5x-5 \leq x
これはx4x \geq 4を満たすので、x4x \geq 4
* 場合2: x4<0x-4 < 0 つまり x<4x < 4のとき
(x4)2x+1-(x-4) \leq 2x+1
x+42x+1-x+4 \leq 2x+1
33x3 \leq 3x
1x1 \leq x
これはx<4x < 4と合わせて、1x<41 \leq x < 4
以上より、x4x \geq 41x<41 \leq x < 4を合わせると、x1x \geq 1
さらに、2x+102x+1 \geq 0 である必要があるため、x1/2x \geq -1/2
よって、x1x \geq 1
**(3) x+1>5x|x+1| > 5x**
絶対値記号を外すために、場合分けを行います。
* 場合1: x+10x+1 \geq 0 つまり x1x \geq -1のとき
x+1>5xx+1 > 5x
1>4x1 > 4x
x<14x < \frac{1}{4}
これはx1x \geq -1と合わせて、1x<14-1 \leq x < \frac{1}{4}
* 場合2: x+1<0x+1 < 0 つまり x<1x < -1のとき
(x+1)>5x-(x+1) > 5x
x1>5x-x-1 > 5x
1>6x-1 > 6x
x<16x < -\frac{1}{6}
これはx<1x < -1と合わせて、x<1x < -1
以上より、 1x<14-1 \leq x < \frac{1}{4}x<1x < -1を合わせると、x<14x < \frac{1}{4}
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3. 最終的な答え

(1) x=1x = 1
(2) x1x \geq 1
(3) x<14x < \frac{1}{4}

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