数と式の問題
を実数とする。方程式 の解をすべて求めよ。
この問題で使うもの
- 場合分けによる絶対値のはずし方(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(15 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
技能「場合分けによる絶対値のはずし方」を使います。まず、それぞれの絶対値の中の式が になる の値を求めましょう。
ヒント 2
と を境目にして、、、 の 3 つに分けます。中の式が負のときは としてはずします。各場合で求めた がその範囲に入っているかを必ず確かめます。
ヒント 3
のとき方程式は 、 のとき (成り立たない)、 のとき となります。それぞれを解き、範囲に入るかを調べましょう。
答えと解説
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解説を読む
絶対値の中の式が になる の値で、 の範囲を分けます。
となるのは 、 となるのは です。そこで、、、 の 3 つの場合に分けます。
絶対値は、中の式が 以上ならそのままはずし、負なら をかけてはずします。
(i) のとき
, なので , です。方程式は
となります。 は を満たすので解です。
(ii) のとき
, なので , です。方程式は
となり、これは成り立ちません。よって、この範囲に解はありません。
(iii) のとき
, なので , です。方程式は
となります。 は を満たすので解です。
(i)〜(iii) をまとめると、解は です。
(確かめ: のとき 、 のとき となり、どちらも成り立ちます。)
別解
場合分けをする。
(i) のとき: より 。これは を満たす。
(ii) のとき: となり、 は成り立たない。解なし。
(iii) のとき: より 。これは を満たす。
検算: のとき 、 のとき 。ともに成り立つ。
よって解は 。