$\sqrt{x^2-10x+25} + \sqrt{x^2+4x+4}$ を $x$ の多項式で表す問題です。

代数学絶対値根号多項式場合分け
2025/5/22

1. 問題の内容

x210x+25+x2+4x+4\sqrt{x^2-10x+25} + \sqrt{x^2+4x+4}xx の多項式で表す問題です。

2. 解き方の手順

まず、それぞれの根号の中身を因数分解します。
x210x+25=(x5)2x^2 - 10x + 25 = (x-5)^2
x2+4x+4=(x+2)2x^2 + 4x + 4 = (x+2)^2
したがって、与えられた式は次のようになります。
(x5)2+(x+2)2\sqrt{(x-5)^2} + \sqrt{(x+2)^2}
根号を外すと、絶対値になります。
x5+x+2|x-5| + |x+2|
絶対値の記号を外すためには、xx の範囲によって場合分けが必要です。
(1) x<2x < -2 のとき:
x5<0x-5 < 0 かつ x+2<0x+2 < 0 なので、
x5=(x5)=x+5|x-5| = -(x-5) = -x+5
x+2=(x+2)=x2|x+2| = -(x+2) = -x-2
したがって、
x5+x+2=(x+5)+(x2)=2x+3|x-5| + |x+2| = (-x+5) + (-x-2) = -2x + 3
(2) 2x<5-2 \le x < 5 のとき:
x5<0x-5 < 0 かつ x+20x+2 \ge 0 なので、
x5=(x5)=x+5|x-5| = -(x-5) = -x+5
x+2=x+2|x+2| = x+2
したがって、
x5+x+2=(x+5)+(x+2)=7|x-5| + |x+2| = (-x+5) + (x+2) = 7
(3) x5x \ge 5 のとき:
x50x-5 \ge 0 かつ x+2>0x+2 > 0 なので、
x5=x5|x-5| = x-5
x+2=x+2|x+2| = x+2
したがって、
x5+x+2=(x5)+(x+2)=2x3|x-5| + |x+2| = (x-5) + (x+2) = 2x - 3
しかし、問題文は多項式で表せとなっているため、場合分けは不適切です。
問題文の意図としては、x5x \ge 5の場合を想定していると思われます。
この時、x5+x+2=2x3|x-5| + |x+2| = 2x - 3

3. 最終的な答え

2x32x-3

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