苦手な高校生が多い『絶対値』
文字が入っているとさらに難しい!
『絶対値』が『原点からの距離を表している』ことを使えば,
文字が含まれていても『絶対値』は簡単にはずすことができる!
この記事を読めば,『絶対値』 の応用問題にもチャレンジできるようになる!
数字だけの絶対値ははずせるようになったけど文字が入るとよくわからない…
絶対値でつまずくポイントだね!
文字が含まれる絶対値のはずし方を学ぼう!
絶対値のはずし方の基本
$|2|$ と $|-2|$ の絶対値のはずし方は分かる?
その通り!
絶対値をはずすときに気を付けることは,
絶対値の中が「正」か「負」かで絶対値のはずし方が変わる
ということだね!
絶対値の中が「正」ならそのままはずす
絶対値の中が「負」ならマイナスをつけてはずす
だったね!
絶対値の中が正のときは,そのままはずす
絶対値の中が負のときは,マイナスをつけてはずす
$|a|=\begin{cases}a & ( a≧0 ) \\-a & ( a<0 )\end{cases}$
文字が含まれる絶対値のはずし方
$|x-1|$ の絶対値のはずし方は分かる?
$|2|$ や $|-2|$ みたいに絶対値の中が正か負か分からないからはずせないよ…
$x$ にどんな数が入るか分からないから絶対値の中が正か負か決まらないね!
そんなときに必要なのが『場合分け』だよ!
『場合分け』って複雑そうで苦手だよ…
苦手意識を持たないように!
なぜ『場合分け』が必要なのか考えてみよう!
この問題だと、絶対値の中が正か負か分からなくて困っているから必要なの?
その通り!
まず「なぜ場合分けが必要なのか」をきちんと考えることが大切だよ!
じゃあ、『絶対値の中が正の場合』と『絶対値の中が負の場合』に分けて考えればいいのかな?
『場合分け』が分かってきたね!
● 絶対値の中が正の場合
$x-1≧0$ すなわち $x≧1$ のとき
$|x-1|=x-1$
絶対値の中が正だからそのままはずす
● 絶対値の中が負の場合
$x-1<0$ すなわち $x<1$ のとき
$|x-1|=-(x-1)=-x+1$
絶対値の中が負だからマイナスをつけてはずす
まとめると
$x≧1$ のとき $|x-1|=x-1$
$x<1$ のとき $|x-1|=-x+1$
$x-1$ は $x$ が $1$ より大きいか小さいかで正か負か決まる!
だから、『$x≧1$ のとき』と『$x<1$ のとき』で場合分けするよ!
補足
$|0|=0$
絶対値の中が $0$ の場合は絶対値がそのままはずれるので,
絶対値が正の場合の方に 『$=$』をつけるのが一般的
$x+1≧0$ すなわち $x≧-1$ のとき
$|x+1|=x+1$
$x+1<0$ すなわち $x<-1$ のとき
$|x+1|=-(x+1)=-x-1$
よって
$x≧-1$ のとき $|x+1|=x+1$
$x<-1$ のとき $|x+1|=-x-1$
$2x-1≧0$ すなわち $\displaystyle{x≧\frac{1}{2}}$ のとき
$|2x-1|=2x-1$
$2x-1<0$ すなわち $\displaystyle{x<\frac{1}{2}}$ のとき
$|2x-1|=-(2x-1)=-2x+1$
よって
$\displaystyle{x≧\frac{1}{2}}$ のとき $|2x-1|=2x-1$
$\displaystyle{x<\frac{1}{2}}$ のとき $|2x-1|=-2x+1$
まとめ
絶対値の中に文字が含まれているときは、
絶対値の中が「正」のときと「負」のときで場合分けして絶対値をはずす
絶対値の中が「正」のときはそのままはずす
絶対値の中が「負」のときはマイナスをつけてはずす
$$|a|=\begin{cases}a & ( a≧0 ) \\-a & ( a<0 )\end{cases}$$
問題
問題1 次の式の絶対値をはずせ。
(1) $|x-2|$
(2) $|3x+1|$
(3) $|1-x|$
(1) $|x-2|$
$x-2≧0$ すなわち $x≧2$ のとき
$|x-2|=x-2$
$x-2<0$ すなわち $x<2$ のとき
$|x-2|=-(x-2)=-x+2$
よって
$x≧2$ のとき $|x-2|=x-2$
$x<2$ のとき $|x-2|=-x+2$
(2) $|3x+1|$
$3x+1≧0$ すなわち $\displaystyle{x≧-\frac{1}{3}}$ のとき
$|3x+1|=3x+1$
$3x+1<0$ すなわち $\displaystyle{x<-\frac{1}{3}}$ のとき
$|3x+1|=-(3x+1)=-3x-1$
よって
$\displaystyle{x≧-\frac{1}{3}}$ のとき $|3x+1|=3x+1$
$\displaystyle{x<-\frac{1}{3}}$ のとき $|3x+1|=-3x-1$
(3) $|1-x|$
$1-x≧0$ すなわち $x≦1$ のとき
$|1-x|=1-x$
$1-x<0$ すなわち $x>1$ のとき
$|1-x|=-(1-x)=-1+x$
よって
$x≦1$ のとき $|1-x|=1-x$
$x>1$ のとき $|1-x|=-1+x$
文字が含まれる絶対値をはずすときは『場合分け』が必要!
絶対値の中が正か負かで『場合分け』をすればいいことが分かったよ!
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