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絶対値 センター2007
$2(x-3)^{2}=|3x-5|$
という式を、問題では3x-5の中身の符号で場合分けしていたのですが
そうする必要はあるのでしょうか。
|x|=|y|というような形なので、x=±yというようにすればいいのではないのでしょうか
回答
おぐり うんさん、こんにちは。初めての方ですね。よろしく。
本来はこの手の問題は絶対値の中味の正負で場合分けしないと間違いです。
x≧3/5の範囲に限って右辺は3x-5になるので、解いた解がこの範囲外なら捨てなければなりません。
ただし、この問題では、あなたのように考えてから、2つの2次方程式をそれぞれ解いて解としても大丈夫なようですね。
左辺、右辺をそれぞれy=とおいて、2つのグラフを書いて考えればわかることなのですが、この問題の放物線はⅹ軸に接していて、y=|3x-5|のグラフより下にはきません。でも放物線がもっと下がっていて、たとえば左辺が2(x-3)²-3とかだと、あなたの考えで出てきた4つの解のうち2個は不適な解が含まれてしまいますよ。それは、ほんとうはx≧3/5の時にだけ直線の式はy=3x-5ですが、あなたの考えだと直線y=3x-5の全体を扱っていますので、もし放物線と直線y=3x-5がx<3/5の範囲で交わっていたら、その解は本来はないものですから不適で、捨てます。この問題ではたまたま直線全体を考えてもy=3x-5と放物線y=2(x-3)²の交点が2つともx≧3/5の範囲だったので不適な解は出てこなかっただけです。同様に、x<3/5のところだけで直線y=-3x+5を考え、それと放物線との交点を求めるのですが、たまたま!2つの交点がx<3/5の範囲に入っていたので、ちょくせんy=-3x+5全体と放物線の交点を求めたあなたのやり方でも不適な解が出ず、なんだ同じじゃん!ということになりました。
ですので、絶対値が付いた方程式、不等式では原則場合分けをして、xのどんな範囲でこうなって、ほかでは別のものになって…のような議論が必要です。そこはしっかり理解してください。
あくまでもこの問題では偶然どちらでもできた、ということです。
これで大丈夫ですか?
これを読んだら、分かったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、コメント欄に返事を書いてください。会話型を目指しています(笑)。コメントがないと、せっかく書いたものを読んでくれたのかどうか、書いたものが役に立ったのかどうか、がこちらではわかりません。よろしく。
はい、絶対値の計算では主に場合分けが必要ということはわかります。 絶対値がついた方程式でない方が必ず0以上を取る場合、場合分けは無しでいいというのが成り立つということでいいのでしょうか。
あまり断定的には覚えないほうがいいですが、少なくとも左辺が非負の式、右辺が1次式の単なる絶対値の式だけ、というような場合にはOKだと思います。でもとにかく、絶対値は場合分け、と覚えた方が有効ですよ!