次の方程式を解け
||x|-2|=\(\sqrt{\quad}\)(|x^(2)-4x|+4)
という問題で、
答えはx=0,4以上の実数となっています。
途中式がさっぱりのなので、教えて下さい。
★希望★完全解答★
次の方程式を解け
||x|-2|=\(\sqrt{\quad}\)(|x^(2)-4x|+4)
という問題で、
答えはx=0,4以上の実数となっています。
途中式がさっぱりのなので、教えて下さい。
★希望★完全解答★
まず絶対値について次の2点を抑えておきましょう。
①の1│x│=x(xが正のとき)
①の2 │x│=-x(xが負のとき)
②│x│^2=x^2
解答
まず両辺を2乗します。
②より
左辺=││x│-2│^2=(│x│-2)^2
=│x│^2-4│x│+4
=x^2-4│x│+4(また②を使ってマス)
右辺はルートがとれるだけなので
x^2-4│x│+4=│x^2-4x│+4
よって x^2-4│x│=│x^2-4x│
(ここから、絶対値を「はずす」ために「①を使って場合わけ」をします。)
(ア)x<0のとき
│x│=-x(①の2)
│x^2-4x│=x^2-4x
(絶対値の中が正になるので①の1の場合になります。
わかりにくければxに何か負の数を入れてみてください)
よってx^2+4x=x^2-4xとなります
コレを解くとx=0となるのですが(ア)の範囲外ですね。
(イ)0≦x<4のとき
│x│=x(①の1)
│x^2-4x│=-(x^2-4x)(①の2)
よってx^2-4x=-(x^2-4x)
コレを解くとx=0,4となりますが(イ)の範囲から考えてx=0が正解。
(ウ)4≦xのとき
│x│=x(①の1)
│x^2-4x│=x^2-4x(①の1)
よってx^2-4x=x^2-4x
コレはどんなxについても成り立ちます。
ですからxが4以上のときは、すべてのxについて成り立つ、となります。
(ア)(イ)(ウ)より
x=0または4≦xのすべての実数(答)となります。
なぜ、0と4で区切って考えたかはわかりますか?
絶対値の中身 x^2-4x>0または<0を考えてみてください。
場合わけをする場合、イコールはどちら側に入れてもよいと思います。
長くなりましたが、参考にしてください。