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

解含巢狀絕對值的方程式:|x| 減 4 的絕對值等於 5。

Question

解方程式

∣∣x∣−4∣=5.\bigl||x|-4\bigr|=5.

Step-by-step solution

  1. 先剝掉外層的絕對值。 對任何式子 AA,∣A∣=5|A|=5 代表 A=5A=5 或 A=−5A=-5。暫時把 A=∣x∣−4A=|x|-4 當成一個整體來看:

    ∣x∣−4=5或∣x∣−4=−5.|x|-4=5\qquad\text{或}\qquad |x|-4=-5.

    由內往外拆、而不是由外往內拆,正是巢狀絕對值讓人混亂的原因。

  2. 解第一個分支。

    ∣x∣−4=5 ⟹ ∣x∣=9 ⟹ x=9 或 x=−9.|x|-4=5\ \Longrightarrow\ |x|=9\ \Longrightarrow\ x=9\ \text{或}\ x=-9.

  3. 解第二個分支。

    ∣x∣−4=−5 ⟹ ∣x∣=−1.|x|-4=-5\ \Longrightarrow\ |x|=-1.

    絕對值是與零的距離,永遠不可能是負的,所以這個分支不會產生任何解。及早看出死路分支,可以省下繼續拆解它的功夫。

  4. 收攏存活下來的解。

    x=9或x=−9.x=9\quad\text{或}\quad x=-9.

  5. 兩個解都代回原方程式驗算。 當 x=9x=9:∣∣9∣−4∣=∣9−4∣=∣5∣=5\bigl||9|-4\bigr|=|9-4|=|5|=5 ✓。當 x=−9x=-9:∣∣−9∣−4∣=∣9−4∣=5\bigl||-9|-4\bigr|=|9-4|=5 ✓。兩者都成立,所以解集是 {−9,9}\{-9,9\}。

Answer

x=9 或 x=−9x=9\ \text{或}\ x=-9

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