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|2x − 5| + |2x + 3| < 10「2021 青森公立大学前期 経営経済学部【1】問題3」をChatGPTとWolframAlphaとsympyでやってみたい。

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Last updated at Posted at 2023-08-09

https://qiita.com/mrrclb48z/items/3cebc56caa04eb9f3795
以前の投稿の修正版です。

WolframAlphaとsympyで,グラフがでます。同値変形もあります。

この問題のポイントは2点あります。
①どうして、絶対値が2つで、2xと2xなのでしょうか?
②xは実数なのでしょう。

オリジナル 
T氏の数学日記 様

数学入試問題 様

上と同じです。大学入試数学問題集成>テキスト【1】問題3

共通テスト2023の問題文は、なかなかシッカリ?していました。
 >実数xについての不等式...
 http://kamelink.com/blog/2023/01/21/1-3-23-kyotsutesuto-honshiken-i-ia1-1/
 ??? 実数のつもりの絶対値が、複素数だとどうなるか
     (共通テスト2023を含めて)、どなたかの解説を探しています。???

公式ホームページ 2019年度〜2023年度入学者選抜

「個別学力検査の実施教科・科目」(数学Ⅰ・数学Aとする)範囲がありました。
https://www.nebuta.ac.jp/wp-content/uploads/2023/07/0af093ad01f86937c990762281c70762.pdf#page=8

xxxx ChatGPTで(できませんでした。) xxx

入力文

次の不等式を解け. |2x − 5| + |2x + 3| < 10
次の実数 x についての不等式を解け. |2x − 5| + |2x + 3| < 10
次の複素数 x についての不等式を解け. |2x − 5| + |2x + 3| < 10

??? >解は x < 3 です。... ???

WolframAlpha で

グラフがでます

sympyで(オリジナル 様のやり方で)

場合分け勉強中。
ChatGPT先生へ。1行ずつ入力です。

sympy abs piecewise convert |2x − 5| + |2x + 3|
|2x − 5| + |2x + 3| + |2x + 7| 和又は差でn個に分割するsympyプログラムは?

sympyで(solve関数で)

コメント欄より,sympyのsolve関数で不等式「1行解」という技があるそうです。ありがとうございました。
WolframAlphaと変わらない気がします。

sympyで(reduce_abs_inequality関数で)

plotでグラフがでます。
Reduce an inequality with nested absolute values.
https://docs.sympy.org/latest/modules/solvers/inequalities.html#sympy.solvers.inequalities.reduce_abs_inequality

from sympy import *
x=symbols('x',real=True)
myLt=Lt(Abs(2*x-5)+Abs(2*x+3),10)
print("#",reduce_abs_inequality(myLt.lhs-myLt.rhs,'<',x))
plot(0,myLt.lhs,myLt.rhs,(x,-15,15),
     aspect_ratio=(1.0,1.0),xlim=(-15,15),ylim=(-5,20))
# (-2 < x) & (x < 3)

0png.png

同値変形で

手計算?です。プログラムでは、ありません。
>xを数直線上の点と対比させたりしながら,不等式の解の意味を捉えさせるようにする。
>P37より 高等学校学習指導要領(平成30年告示)解説数学編 理数編 平成30年7月
https://www.mext.go.jp/content/20230217-mxt_kyoiku02-100002620_05.pdf#page=49
絶対値を含む不等式の問題。左辺が2xと2x,右辺が10なので、

# |2x-5  |+|2x+  3   |<10
# | x-5/2|+| x+  3/2 |<10/2
# | x-5/2|+| x-(-3/2)|< 5
#  5/2-(-3/2)=4
# (5-4)/2=1/2
# (-3/2)-1/2 < x < 5/2+1/2 
#         -2 < x < 3     

点検 (look back?DeepL翻訳より)いつものゆうどうです。

# |2*(-2)-5|+|2*(-2)+3|=10 
# |2*( 3)-5|+|2*( 3)+3|=10 

数直線作成勉強中(matplotlibで)

sympyの実行環境

①私の環境は,pycharmです。
②よく聞くのは、Jupyterです。
③web上で、上記のソースを「SymPy Live shell」に、コピー貼り付けでもできました。
黒背景の右上に、マウスを移動すると、コピーマークが発生します。
??? タブレット環境で、コピー貼り付けが実行できませんでした。???

参考

以下、いつもの?おすすめです。

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