方程式 $|x+1| + |x-2| = x+3$ の解を求める問題です。

代数学絶対値方程式場合分け
2025/6/19

1. 問題の内容

方程式 x+1+x2=x+3|x+1| + |x-2| = x+3 の解を求める問題です。

2. 解き方の手順

絶対値記号を外すために、場合分けを行います。
(1) x<1x < -1 のとき
x+1<0x+1 < 0 かつ x2<0x-2 < 0 なので、
x+1=(x+1)|x+1| = -(x+1) かつ x2=(x2)|x-2| = -(x-2)
方程式は
(x+1)(x2)=x+3-(x+1) - (x-2) = x+3
x1x+2=x+3-x-1 -x+2 = x+3
2x+1=x+3-2x+1 = x+3
3x=2-3x = 2
x=23x = -\frac{2}{3}
しかし、x<1x < -1 の範囲を仮定しているので、x=23x = -\frac{2}{3} は不適。
(2) 1x<2-1 \leq x < 2 のとき
x+10x+1 \geq 0 かつ x2<0x-2 < 0 なので、
x+1=x+1|x+1| = x+1 かつ x2=(x2)|x-2| = -(x-2)
方程式は
x+1(x2)=x+3x+1 - (x-2) = x+3
x+1x+2=x+3x+1 -x+2 = x+3
3=x+33 = x+3
x=0x=0
これは1x<2-1 \leq x < 2 を満たすので、x=0x=0は解である。
(3) x2x \geq 2 のとき
x+1>0x+1 > 0 かつ x20x-2 \geq 0 なので、
x+1=x+1|x+1| = x+1 かつ x2=x2|x-2| = x-2
方程式は
x+1+x2=x+3x+1 + x-2 = x+3
2x1=x+32x-1 = x+3
x=4x = 4
これは x2x \geq 2 を満たすので、x=4x=4は解である。

3. 最終的な答え

x=0,4x = 0, 4

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