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

解 |2x + 3| = 6x。

Question

解方程式

∣2x+3∣=6x|2x+3|=6x

Step-by-step solution

  1. 先加上非負的限制條件。 左邊是絕對值,永遠不會是負的。所以右邊必須滿足

    6x≥0⟹x≥06x\ge0\qquad\Longrightarrow\qquad x\ge0

    這個限制不是可有可無的形式功夫——正是它讓兩種情形之一變得不可能;忘了它就會多出一個假答案。

  2. 情形 1:絕對值裡面非負,2x + 3 ≥ 0。 此時 ∣2x+3∣=2x+3|2x+3|=2x+3,於是

    2x+3=6x⟹3=4x⟹x=342x+3=6x\qquad\Longrightarrow\qquad 3=4x\qquad\Longrightarrow\qquad x=\frac34

  3. 用兩個條件檢查這個候選解。 絕對值裡面:2(34)+3=92≥02\left(\tfrac34\right)+3=\tfrac92\ge0 ✓,與情形的假設相符。整體條件:x=34≥0x=\tfrac34\ge0 ✓。所以 x=34x=\tfrac34 是真解。

  4. 情形 2:絕對值裡面為負,2x + 3 < 0。 此時 ∣2x+3∣=−(2x+3)|2x+3|=-(2x+3),於是

    −2x−3=6x⟹−3=8x⟹x=−38-2x-3=6x\qquad\Longrightarrow\qquad -3=8x\qquad\Longrightarrow\qquad x=-\frac38

  5. 從兩個角度否決第二個候選解。 它通不過整體限制 x≥0x\ge0,因為 −38<0-\tfrac38<0。它也違反自己那一情形的條件:2(−38)+3=94>02\left(-\tfrac38\right)+3=\tfrac94>0,並不是負的。直接代入更能確認:∣2(−38)+3∣=94\left|2\left(-\tfrac38\right)+3\right|=\tfrac94,但 6(−38)=−946\left(-\tfrac38\right)=-\tfrac94,而 94≠−94\tfrac94\neq-\tfrac94。它是增根。

  6. 寫出並驗證答案。 唯一的解是

    x=34x=\frac34

    檢查:∣2(34)+3∣=∣92∣=92\left|2\left(\tfrac34\right)+3\right|=\left|\tfrac92\right|=\tfrac92,而 6(34)=926\left(\tfrac34\right)=\tfrac92 ✓。在 [−3,3][-3,3] 上掃描 60016001 個精確有理點,34\tfrac34 是唯一的解 ✓。

Answer

x=34x=\frac34

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