方程式 $\sqrt{2x-1} = 1-x$ を満たす実数 $x$ について、会話形式で解法が示されている。空欄を埋める問題。

代数学方程式平方根二次方程式解の吟味
2025/5/30

1. 問題の内容

方程式 2x1=1x\sqrt{2x-1} = 1-x を満たす実数 xx について、会話形式で解法が示されている。空欄を埋める問題。

2. 解き方の手順

アとイを求める。2x1\sqrt{2x-1} が実数であるためには、2x102x-1 \ge 0 である必要があるので、x12x \ge \frac{1}{2}
また、1x01-x \ge 0 である必要があるので、x1x \le 1
したがって、12x1\frac{1}{2} \le x \le 1
よって、ア=12\frac{1}{2}, イ=1。
ウとエを求める。方程式 2x1=1x\sqrt{2x-1} = 1-x の両辺を2乗すると、
2x1=(1x)22x-1 = (1-x)^2
2x1=12x+x22x-1 = 1 - 2x + x^2
x24x+2=0x^2 - 4x + 2 = 0
これを解くと、x=4±1682=4±82=2±2x = \frac{4 \pm \sqrt{16-8}}{2} = \frac{4 \pm \sqrt{8}}{2} = 2 \pm \sqrt{2}
したがって、ウ=2, エ=2。
オとカを求める。2\sqrt{2} の近似値を求める。1.4<2<1.51.4 < \sqrt{2} < 1.5
したがって、オ=1.4, カ=1.5。
キとクを求める。
2+22+\sqrt{2} について、 2+1.4<2+2<2+1.52+1.4 < 2+\sqrt{2} < 2+1.5 なので 3.4<2+2<3.53.4 < 2+\sqrt{2} < 3.5
しかし、x1x \le 1 より、2+22+\sqrt{2} は不適。
222-\sqrt{2} について、21.5<22<21.42-1.5 < 2-\sqrt{2} < 2-1.4 なので 0.5<22<0.60.5 < 2-\sqrt{2} < 0.6
したがって、キ=0.5, ク=0.6。
ケとコを求める。0.5x10.5 \le x \le 1
222-\sqrt{2} について、21.42<22<21.412-1.42 < 2-\sqrt{2} < 2-1.41 なので 0.58<22<0.590.58 < 2-\sqrt{2} < 0.59
したがって、ケ=0.5, コ=0.6。
サを求める。x=2+2x=2+\sqrt{2}12x1\frac{1}{2} \le x \le 1 を満たさないので不適。
x=22x=2-\sqrt{2}12x1\frac{1}{2} \le x \le 1 を満たす。
したがって、サ=222-\sqrt{2}

3. 最終的な答え

ア: 1/2
イ: 1
ウ: 2
エ: 2
オ: 1.4
カ: 1.5
キ: 0.5
ク: 0.6
ケ: 0.5
コ: 0.6
サ: 2-√2

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