卡在這題?用 AI 解開它
Algebra · real student question

解方程式 |(2x − 3)/7| = (1/2)·|(x + 3)/4|。

Question

解出 xx:

∣2x−37∣=12∣x+34∣\left|\frac{2x-3}{7}\right| = \frac{1}{2}\left|\frac{x+3}{4}\right|

Step-by-step solution

  1. 把正的常數移到絕對值符號外面。 因為當 c>0c > 0 時 ∣A/c∣=∣A∣/c|A/c| = |A|/c,

    ∣2x−3∣7=12⋅∣x+3∣4=∣x+3∣8\frac{|2x-3|}{7} = \frac12\cdot\frac{|x+3|}{4} = \frac{|x+3|}{8}

    分母 77、44 以及係數 12\tfrac12 全都是正的,所以不必為它們處理正負號。

  2. 把分母清掉。 兩邊同乘 5656(77 與 88 的最小公倍數):

    8∣2x−3∣=7∣x+3∣8|2x-3| = 7|x+3|

    現在式子裡沒有分數了,兩個絕對值外面只剩下整數。

  3. 安心地兩邊平方。 兩邊都非負,所以平方在這裡是可逆的一步,不會因此產生增根:

    64(2x−3)2=49(x+3)264(2x-3)^2 = 49(x+3)^2

  4. 展開並整理成二次方程式。

    64(4x2−12x+9)=49(x2+6x+9)64\left(4x^2-12x+9\right) = 49\left(x^2+6x+9\right)

    256x2−768x+576=49x2+294x+441256x^2 - 768x + 576 = 49x^2 + 294x + 441

    207x2−1062x+135=0→ ÷9 23x2−118x+15=0207x^2 - 1062x + 135 = 0 \quad \xrightarrow{\ \div 9\ } \quad 23x^2 - 118x + 15 = 0

  5. 解這個二次方程式。 取 a=23a = 23、b=−118b = -118、c=15c = 15:

    Δ=1182−4(23)(15)=13924−1380=12544=1122\Delta = 118^2 - 4(23)(15) = 13924 - 1380 = 12544 = 112^2

    x=118±11246⟹x=23046=5或x=646=323x = \frac{118 \pm 112}{46} \quad \Longrightarrow \quad x = \frac{230}{46} = 5 \quad \text{或} \quad x = \frac{6}{46} = \frac{3}{23}

    判別式是完全平方數,正說明這題本來就設計成答案是有理數。

  6. 把兩個根代回原方程式檢驗。 當 x=5x = 5:∣77∣=1\left|\tfrac{7}{7}\right| = 1,而 12∣84∣=1\tfrac12\left|\tfrac{8}{4}\right| = 1。當 x=323x = \tfrac{3}{23}:∣−63/237∣=923\left|\tfrac{-63/23}{7}\right| = \tfrac{9}{23},而 12∣72/234∣=923\tfrac12\left|\tfrac{72/23}{4}\right| = \tfrac{9}{23}。兩個都完全吻合,所以解集是 {5, 323}\left\{5,\ \tfrac{3}{23}\right\}。

Answer

x=5或x=323x = 5 \quad \text{或} \quad x = \frac{3}{23}

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