画像に書かれている3つの対数関数を計算する問題です。具体的には、以下の3つの問題を解きます。 (2) $\log_{\sqrt{3}} 81$ (3) $\log_2 20 - \log_2 5$ (4) $\log_2 1 + \log_e 3T - \log_e T$

代数学対数対数関数対数の性質底の変換
2025/6/27

1. 問題の内容

画像に書かれている3つの対数関数を計算する問題です。具体的には、以下の3つの問題を解きます。
(2) log381\log_{\sqrt{3}} 81
(3) log220log25\log_2 20 - \log_2 5
(4) log21+loge3TlogeT\log_2 1 + \log_e 3T - \log_e T

2. 解き方の手順

(2) log381\log_{\sqrt{3}} 81
3=312\sqrt{3} = 3^{\frac{1}{2}} であることと、81=3481 = 3^4 であることを利用します。
log381=log31234\log_{\sqrt{3}} 81 = \log_{3^{\frac{1}{2}}} 3^4
対数の底の変換公式 logabxc=cblogax\log_{a^b} x^c = \frac{c}{b} \log_a x を用いると、
log31234=412log33=81=8\log_{3^{\frac{1}{2}}} 3^4 = \frac{4}{\frac{1}{2}} \log_3 3 = 8 \cdot 1 = 8
(3) log220log25\log_2 20 - \log_2 5
対数の性質 logaxlogay=logaxy\log_a x - \log_a y = \log_a \frac{x}{y} を用いると、
log220log25=log2205=log24\log_2 20 - \log_2 5 = \log_2 \frac{20}{5} = \log_2 4
4=224 = 2^2 であるから、
log24=log222=2\log_2 4 = \log_2 2^2 = 2
(4) log21+loge3TlogeT\log_2 1 + \log_e 3T - \log_e T
log21=0\log_2 1 = 0 であることと、対数の性質 logaxlogay=logaxy\log_a x - \log_a y = \log_a \frac{x}{y} を用いると、
log21+loge3TlogeT=0+loge3TT=loge3\log_2 1 + \log_e 3T - \log_e T = 0 + \log_e \frac{3T}{T} = \log_e 3

3. 最終的な答え

(2) 8
(3) 2
(4) loge3\log_e 3 (または ln3\ln 3)

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