絶対値の定義
数の絶対値は、数直線上でその数がゼロからどれだけ離れているかを表します(方向に関係なく)。xの絶対値は|x|と書きます。
数学的定義:
|x| = x (x ≥ 0 の場合) |x| = -x (x < 0 の場合)
基本的な例
様々な数の絶対値を計算してみましょう:
- |5| = 5 (正の数はそのまま)
- |-5| = 5 (負の数は正になる)
- |0| = 0 (ゼロはゼロのまま)
- |-3.7| = 3.7 (小数でも機能する)
- |8 - 12| = |-4| = 4 (まず内側を計算する)
絶対値を含む方程式の解法
方程式:|x| = 7
絶対値が正の数と等しい場合、2つのケースがあります:
x = 7 または x = -7
検証:
- |7| = 7 ✓
- |-7| = 7 ✓
方程式:|2x - 3| = 11
ステップ1:2つのケースを設定する 2x - 3 = 11 または 2x - 3 = -11
ステップ2:各ケースを解く
- ケース1:2x = 14、よって x = 7
- ケース2:2x = -8、よって x = -4
ステップ3:確認する
- |2(7) - 3| = |11| = 11 ✓
- |2(-4) - 3| = |-11| = 11 ✓
絶対値を含む不等式
不等式:|x| < 5 意味:数が -5 と 5 の間にある 解:-5 < x < 5
不等式:|x| > 3 意味:数がゼロから3より遠い 解:x < -3 または x > 3
実践的な応用
- 物理学: 方向を考慮せずに変位を測定する
- 統計学: 平均からの絶対偏差を計算する
- プログラミング: 2つの値の絶対差を求める
- 幾何学: 座標平面上の距離を測定する