数学
高校生
解決済み

同値変形について、とても初歩的な質問をさせていただきたいです。基本中の基本だと思うのですが、、少し深めただけで分からなくなってしまいました😭

添付画像をご覧いただきたいです。
画像にある2題は、不等式の問題なのですが、緑ペンで記した疑問が解決できません。

2つの問題の場合わけでは何が根本的に異なっているのでしょうか...?

もし良ければ、どなたか教えてくださると嬉しいです。よろしくお願いします。

回答

✨ ベストアンサー ✨

単に答案の書き方が少し違うだけで、「ギモン」の書き方にしても同じです。

条件Aを同値変形するときに
A
⇔A∧(a=0 ∨ a>0 ∨a<0)
⇔(A∧a=0) ∨ (A∧a>0) ∨(A∧a<0)

とするのを
数式で書くか、言葉で場合分けするか、の違いで本質的な違いはありません。

傍心

教えてくださり、ありがとうございます。

そうですよね、同じですよね!

ちなみになんですが、
塾で先生がおっしゃっていた説明としては、
「①の問題は、xとは異なる文字aによって同値変形のパターンが異なるから、(i)〜(ⅲ)のように分ける。
②の問題は、①の問題のように分けてしまうと、元の条件と同値でなくなる」というものだった(と自分では解釈しております)のですが、これは正しいでしょうか?
重ねてご教授いただきたいです。お忙しいところすみません。

分配法則の式をだしてくださったおかげで、より高いところから自分のやっていることを眺めることもできました。ありがとうございます。

Crystal Clear

確かに①②で場合わけに使う文字が、定数aか解こうとしている不等式の変数xかの違いがあって、②では場合分けしてxについて解いたあとに場合分けのxの条件と連立する必要がありますよね.
でもこれは不等式の処理として本質的なことではないと思いますし、実際どちらの解き方でやっても(書き方が異なるだけなので)同じ結果を得ます.
おそらく塾の先生は形から入る数学が苦手な生徒のために解き方のひな型をつくっただけだと思います.
正直数学的に正しければなんでもいいので答案の書き方にはあまりこだわらなくていいと思います.

Crystal Clear

答えとしては、どちらも同値変形として本質的に同じで、どちらも同値変形になります。

②の(iii)の場合分けは条件に分母≠0が暗に含まれているので必要ないとは思います。

あと関係ないですが、②はx≠1として両辺に(x-1)^2 >0をかけても同値変形になります。この解法では二次不等式を解くことになりますが場合分けが不要です。

傍心

ご丁寧にありがとうございました、、😭
これからも小さなことに疑問をもっで頑張っていきたいと思います。

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回答

基本的に前の方と同じ考えですが、一枚目の方はaが定数であるということを意識した場合分けだと思います。
aはすでに何らかの値を取っており、それによって場合分けすると考えるのであれば、解答のような場合分けの仕方の方が、ギモンでの書き方よりも自然だと思います。

傍心

教えてくださり、ありがとうございます。

確かに解答の方が自然ですね!!
考えてみればax<1っていう形の解の公式を作っているようなものですもんね。

勉強になります。ありがとうございました。

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(1)左下の場合分けの書き方って、自分の中でどういう意味をもって書いてますか?

個人的には、解答と書いてることは同じじゃんって思っているんだけど、aより先にxの方を書いているのが、めちゃくちゃ違和感がある。

傍心

ご返答、ありがとうございます。

意味としましては、aによって場合分けをしたらこうなるなあという感じです。

そうですね、確かにaの条件が後にあると、題名が後に示されるような気持ちがします、、xの符号に気を取られてこうなってました🙇🏻‍♀️

生産性0の返答ですみません。
一緒に考えてくださって、ありがとうございました!

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