絶対値を含む方程式問題をやってみましょう。 ちょっと復習しますが、数字の絶対値を 考えるとき 例えば、-1の絶対値の考えましょう。 絶対値の計算は 0からその数字までの距離を測ることになりますので -1の場合では、数直線で表すと あ、絵がへたくそですみません。 これが数直線、ここは0ですね。 -1はここですね。 0から1単位離れています。 つまり、-1の絶対値は1です。 1の絶対値も0から1単位離れていますので、 1に等しいです。 絶対値は0からの距離とのことで けれど、もっと簡単に説明すると、 絶対値は常にその数字を正にして取り出した数です。 なので、-7,346の絶対値は7,346ですね。 それを覚えて、次の絶対値方程式を 解いてみましょう。 例えば、この方程式。 |x - 5 |= 10 これを解釈すると xと5の間の距離は 10になります、ということですね。 では、5から10離れている数字は何個ありますか? みなさんにはすぐ答えが分かると思いますが ここでは方程式をゆっくり解いていこうと思います。 この式は二つの場合に成り立ちます。 x-5=10か 計算して10を得て、 それを絶対値にすると 10を得ることができます。 そして、x-5= -10の場合には、 x-5= -10 絶対値にするとまた10になりますので つまり、x-5= -10というのも可能です。 どちらの場合でも成り立ちます。 これを解くには 方程式の両辺に5を足して x=15という答えが出ます。 で、こっちを解くには、また両辺に5を足して x= -5という答えが出てきます。 なので、答えとして、xの値は二つ 存在します。 xは15のときだと、 15-5=10、それを絶対値にして 10になりますね。もしくは、x= -5の場合だと -5-5= -10 それを絶対値にすると、また10になります。 注意して欲しいのは、この二つの数字はどちらも5から 10、だけ離れているということです。 ではでは、次の問題に移りましょう。 つぎ~の問題っと。 例えばこの問題。 |x+2|=6 この方程式はどういう意味でしょうか。 それは、絶対値記号の中の “x+2”が 6に等しいということですね。 もしくは記号の中の “x+2”は -6に等しい、ということを意味しています。 この“x+2”の部分が-6に等しければ 絶対値を取ったら6になります。 なので、x+2= -6 で、この方程式の両辺から2を引くと x=4という答えが出ますね。 この方程式の両辺から2を引くと x= -8という答えが出ます。 この二つが方程式の答えです。 覚えて欲しいのは 絶対値は「距離」で この問題を |x- (-2)|=6に書き換えることができます。 では、-2から6離れているときの xの数値は何になるでしょうか。 さっきの問題で、5から10離れているとき xの数値は何だったでしょうか。 どの数字を引いても 5から10だけ離れなければならないんですよ。 では、-2 から6離れているのは 何でしょうか。 答えは4か -8ですね。 以上の数字を使って試してみてくださいね。 他の問題やってみましょう。 次に行きましょう。紫色で行きましょう。 この絶対値問題|4x-1|を ちょっと書き直します。 4x-1 |4x-1|=… そのままにしよう。…=19 先ほどの問題と同じように、4x-1=… …=19 もしくは、4x-1を計算して、 -19を得ます。 絶対値にするということで また19を得ます。 もしくは、4x-1= -19 そして、この二つの方程式を解いて この方程式の両辺に1を足して まあ、同時にやってもいいですね。 この方程式の両辺に1を足して、4x= 20になりますね。 で、この方程式の両辺にまた1を足して 4x= -18というのが出てきます。 両辺を4で割って、x=5になります。 で、この方程式の両辺を4で割って x= - 18/4になります。つまり - 9/2ですね。 この二つのxの値はどちらも方程式を満たせますよ。 やってみましょう。 - 9/2 × 4 - 18になりますね。 -18から1を引いたら -19になります。 で、絶対値にすると、19を得ることができます。 で、ここに5を入れて、4×5=20なので 1を引けば19になります。 で、絶対値にすると また19を得られます。 ちょっとグラフを描いてみましょう。 y=|x+3|という式を 考えてみましょう。 これは絶対値の含んだ 関数、あるいはグラフです。 絶対値記号があるので、2通りに分けて考えてみます。 まずは、絶対値記号の中身が 正のとき。 つまり、えっと、ここに書きますね。x+3>0 のときです。 そして、x+3<0のとき。 x+3>0のときは、関数は y=x+3 と 同じものになるということです。 この|x+3|というものものが>0だと 絶対値記号が要らなくなってしまうから、 この部分は、y=x+3 と一緒だと考えていいです。 では、x+3>0のときとは、どういう時でしょうか。 これを判断するには、両辺から3を引いて x>-3のとき、ということが分かります。 なので、x>-3のとき、関数は y=x+3の関数と同じものになります。 では次に、x+3<0のときを考えてみましょう。 絶対値記号の中身が負のときは 絶対値記号を外すときに正にする必要があるので y=-(x+3) となります。 というのも、 ここが負になるとき、つまり x+3 が負になるときは、 ここで私たちが仮定しているわけですけども、 この部分が負になるときには 絶対値記号を取り外す際に 正にして取り出さなければなりません。 つまり、-1を掛ければいいんです。 負のものの絶対値記号を外すときは -1を掛ける、と。 だって(負)×(負)=(正)ですからね。 そして、こうなります。 x+3<0 両辺から3を引くと x<-3となりますね。 だから、x<-3 のとき、関数は このようになります。 x>-3のときには、 これですね。 では、実際に二つ合わせたグラフを 描いてみましょう。 軸を描いて、と。 これがx軸、そしてこれがy軸です。 この式を少し整理して書きなおしてみますね。 カッコをとります。 そうすると、y=-x-3 となりますね。 では、この式がどのような直線になるか 描いてみましょう。 -x-3なので y切片は-3ですね、1、2、3、と。 -x というのは、右下がりに傾き-1の直線 を描きます。 なので、このような感じですね。 x切片を求めるには、 yが0のときを考えたらいいので、 x=-3ですね。 なので、y=-x-3は、この点と この点を通ります。 ここにあるxの条件がなければ、 グラフはこのようになりますよ。 x軸上でのxの条件が何も 無い場合です。 では、この関数はどうなるでしょうか? 考えてみましょう。 y切片は3ですね。 こんなもんかな。 では、x切片は? y=0の時なので、x=-3 となりますよ。 だから、この直線もこの点を通ることになって 傾きは1です。 こんな感じの直線になりますね。 こんな感じですね。 以上、ここで解いたのは、絶対値を含んだ関数の グラフで、x<-3だと この紫色のグラフになります。 で、x<-3だと ここはx=-3ですね。 x<-3の場合は、この紫色のグラフのようになります。 ここですね。 x<-3のときはこうなります。 けど、x>-3だと 緑のグラフになります。 こんな感じです。 このグラフは、このVの形になります。 x>-3の場合、正数になります。 ここに右上がり傾きのグラフがあります。 けど、x<-3の場合だと 関数を負数にして 右下がりの傾きを得ることができます。 このようなVの形の関数グラフは 絶対値関数であることを 示している。