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xが0≦x≦3[定義域]を動くとき, f(x)はどの範囲[値域]を動くか?という問題です.
まずは素朴に解いてみましょう.
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まず|x-1|の絶対値を外すと, x<1のとき-(x-1), x≧1のとき(x-1)になります.
したがって0≦x<1ではf(x)=-(x-1)+2=-x+3, 1≦x<3ではf(x)=(x-1)+2=x+1となります.
[グラフを書いてみましょう. 折れ線になります. 大事なポイントは0≦x<1でf(x)は単調減少, 1≦x≦3でf(x)は単調増加することです]
一次関数は単調な連続関数なので, 端の値を調べるだけで値域を求めることが出来ます.
f(0)=0+3=3, f(1)=-1+3=1+1=2[ここで一致する], f(3)=3+1=4
したがって2≦f(x)≦4となります.
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解答は代数的に解いています. 慣れていないと落とし穴が多いです.
0≦x≦3ならば-1≦x-1≦2なので0≦|x-1|≦2. 等号成立は最小がx=1, 最大がx=-1[確認しよう!].
[絶対値|x-1|は必ず0以上です. グラフだと折れ線の折り返しの部分に相当. 最大値は1次関数なので端点の比較で十分です]
あとは両辺に2を足して, 2≦|x-1|+2≦4で, 等号成立は上と同じです.

strawberry

回答ありがとうございます!
絶対値の解き方を忘れていたようです。
とても助かりました。
ありがとうございます!

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