与えられた連立方程式 $ \begin{cases} x + 1 = -t \\ x + 1 = t \quad (t > 0) \end{cases} $ と、方程式 $ (x + 1)^2 = t^2 $ が同値かどうかを判断する問題です。

代数学連立方程式同値性二次方程式方程式の解
2025/3/28

1. 問題の内容

与えられた連立方程式
\begin{cases}
x + 1 = -t \\
x + 1 = t \quad (t > 0)
\end{cases}
と、方程式
(x + 1)^2 = t^2
が同値かどうかを判断する問題です。

2. 解き方の手順

まず、連立方程式から考えてみます。
連立方程式は x+1=tx+1 = -tx+1=tx+1 = t という2つの式で構成されており、t>0t>0という条件が与えられています。この連立方程式が成り立つのは、x+1x+1が同時にt-tttに等しい場合のみです。つまり、t=tt = -tが成り立つ必要があります。しかし、t>0t > 0なので、t=tt = -tが成り立つのはt=0t=0のときのみです。これはt>0t>0という条件と矛盾します。したがって、この連立方程式を満たす解は存在しません。
次に、方程式 (x+1)2=t2(x+1)^2 = t^2 を考えます。この式は、x+1=tx+1 = t または x+1=tx+1 = -t と同値です。これは、x+1=tx+1 = tx+1=tx+1 = -t のどちらかが成り立つ場合、または両方が成り立つ場合を意味します。t>0t > 0の条件下では、x+1=tx+1 = tは解を持ちますし、x+1=tx+1 = -tも解を持ちます。
連立方程式は解を持たないのに対し、(x+1)2=t2(x+1)^2 = t^2 は解を持つため、この二つは同値ではありません。

3. 最終的な答え

同値ではない

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