与えられた方程式 $3|x+2| + |x-2| = 10$ を解く問題です。絶対値記号が含まれているため、場合分けをして考える必要があります。

代数学絶対値方程式場合分け
2025/6/7

1. 問題の内容

与えられた方程式 3x+2+x2=103|x+2| + |x-2| = 10 を解く問題です。絶対値記号が含まれているため、場合分けをして考える必要があります。

2. 解き方の手順

まず、絶対値の中身が正になるか負になるかで場合分けを行います。
x+2x+2 の符号が変化するのは x=2x = -2 のときで、x2x-2 の符号が変化するのは x=2x = 2 のときです。したがって、以下の3つの場合に分けて考えます。
(1) x<2x < -2 のとき
このとき、x+2<0x+2 < 0 かつ x2<0x-2 < 0 なので、x+2=(x+2)|x+2| = -(x+2) かつ x2=(x2)|x-2| = -(x-2) となります。したがって、方程式は
3((x+2))(x2)=103(-(x+2)) - (x-2) = 10
3x6x+2=10-3x - 6 - x + 2 = 10
4x4=10-4x - 4 = 10
4x=14-4x = 14
x=144=72=3.5x = -\frac{14}{4} = -\frac{7}{2} = -3.5
これは x<2x < -2 を満たすので、解の一つです。
(2) 2x<2-2 \le x < 2 のとき
このとき、x+20x+2 \ge 0 かつ x2<0x-2 < 0 なので、x+2=x+2|x+2| = x+2 かつ x2=(x2)|x-2| = -(x-2) となります。したがって、方程式は
3(x+2)(x2)=103(x+2) - (x-2) = 10
3x+6x+2=103x + 6 - x + 2 = 10
2x+8=102x + 8 = 10
2x=22x = 2
x=1x = 1
これは 2x<2-2 \le x < 2 を満たすので、解の一つです。
(3) x2x \ge 2 のとき
このとき、x+2>0x+2 > 0 かつ x20x-2 \ge 0 なので、x+2=x+2|x+2| = x+2 かつ x2=x2|x-2| = x-2 となります。したがって、方程式は
3(x+2)+(x2)=103(x+2) + (x-2) = 10
3x+6+x2=103x + 6 + x - 2 = 10
4x+4=104x + 4 = 10
4x=64x = 6
x=64=32=1.5x = \frac{6}{4} = \frac{3}{2} = 1.5
これは x2x \ge 2 を満たさないので、解ではありません。

3. 最終的な答え

したがって、与えられた方程式の解は x=72,1x = -\frac{7}{2}, 1 です。

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