与えられた10個の数式(累乗、指数、対数を含む)の値を求める問題です。

代数学指数対数累乗計算
2025/7/2

1. 問題の内容

与えられた10個の数式(累乗、指数、対数を含む)の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

(1) 8÷163×326\sqrt{8} \div \sqrt[3]{16} \times \sqrt[6]{32}
8=812=(23)12=232\sqrt{8} = 8^{\frac{1}{2}} = (2^3)^{\frac{1}{2}} = 2^{\frac{3}{2}}
163=1613=(24)13=243\sqrt[3]{16} = 16^{\frac{1}{3}} = (2^4)^{\frac{1}{3}} = 2^{\frac{4}{3}}
326=3216=(25)16=256\sqrt[6]{32} = 32^{\frac{1}{6}} = (2^5)^{\frac{1}{6}} = 2^{\frac{5}{6}}
よって、
232÷243×256=23243+56=298+56=266=21=22^{\frac{3}{2}} \div 2^{\frac{4}{3}} \times 2^{\frac{5}{6}} = 2^{\frac{3}{2} - \frac{4}{3} + \frac{5}{6}} = 2^{\frac{9 - 8 + 5}{6}} = 2^{\frac{6}{6}} = 2^1 = 2
(2) 232×352×6122^{\frac{3}{2}} \times 3^{\frac{5}{2}} \times 6^{-\frac{1}{2}}
232×352×612=232×352×(2×3)12=232×352×212×312=23212×35212=21×32=2×9=182^{\frac{3}{2}} \times 3^{\frac{5}{2}} \times 6^{-\frac{1}{2}} = 2^{\frac{3}{2}} \times 3^{\frac{5}{2}} \times (2 \times 3)^{-\frac{1}{2}} = 2^{\frac{3}{2}} \times 3^{\frac{5}{2}} \times 2^{-\frac{1}{2}} \times 3^{-\frac{1}{2}} = 2^{\frac{3}{2} - \frac{1}{2}} \times 3^{\frac{5}{2} - \frac{1}{2}} = 2^1 \times 3^2 = 2 \times 9 = 18
(3) (912)32×8114(9^{\frac{1}{2}})^{\frac{3}{2}} \times 81^{-\frac{1}{4}}
(912)32=912×32=934=(32)34=332(9^{\frac{1}{2}})^{\frac{3}{2}} = 9^{\frac{1}{2} \times \frac{3}{2}} = 9^{\frac{3}{4}} = (3^2)^{\frac{3}{4}} = 3^{\frac{3}{2}}
8114=(34)14=31=1381^{-\frac{1}{4}} = (3^4)^{-\frac{1}{4}} = 3^{-1} = \frac{1}{3}
よって、
332×13=3321=312=33^{\frac{3}{2}} \times \frac{1}{3} = 3^{\frac{3}{2} - 1} = 3^{\frac{1}{2}} = \sqrt{3}
(4) 642÷42×816364^2 \div 4^{-2} \times 8^{-\frac{16}{3}}
642=(26)2=21264^2 = (2^6)^2 = 2^{12}
42=(22)2=244^{-2} = (2^2)^{-2} = 2^{-4}
8163=(23)163=2168^{-\frac{16}{3}} = (2^3)^{-\frac{16}{3}} = 2^{-16}
よって、
212÷24×216=212(4)16=212+416=20=12^{12} \div 2^{-4} \times 2^{-16} = 2^{12 - (-4) - 16} = 2^{12 + 4 - 16} = 2^0 = 1
(5) log28\log_2{\sqrt{8}}
8=812=(23)12=232\sqrt{8} = 8^{\frac{1}{2}} = (2^3)^{\frac{1}{2}} = 2^{\frac{3}{2}}
log28=log2232=32\log_2{\sqrt{8}} = \log_2{2^{\frac{3}{2}}} = \frac{3}{2}
(6) 8log258^{\log_2{5}}
8log25=(23)log25=23log25=2log253=53=1258^{\log_2{5}} = (2^3)^{\log_2{5}} = 2^{3 \log_2{5}} = 2^{\log_2{5^3}} = 5^3 = 125
(7) log575log515\log_5{75} - \log_5{15}
log575log515=log57515=log55=1\log_5{75} - \log_5{15} = \log_5{\frac{75}{15}} = \log_5{5} = 1
(8) log3512log310+log318\log_3{\sqrt{5}} - \frac{1}{2} \log_3{10} + \log_3{\sqrt{18}}
log3512log310+log318=log35log310+log318=log35×1810=log35×1810=log35×1810=log39=log33=1\log_3{\sqrt{5}} - \frac{1}{2} \log_3{10} + \log_3{\sqrt{18}} = \log_3{\sqrt{5}} - \log_3{\sqrt{10}} + \log_3{\sqrt{18}} = \log_3{\frac{\sqrt{5} \times \sqrt{18}}{\sqrt{10}}} = \log_3{\frac{\sqrt{5 \times 18}}{\sqrt{10}}} = \log_3{\sqrt{\frac{5 \times 18}{10}}} = \log_3{\sqrt{9}} = \log_3{3} = 1
(9) (log163log49)(log316+log94)(\log_{16}{3} - \log_4{9})(\log_3{16} + \log_9{4})
log163=log23log216=log234\log_{16}{3} = \frac{\log_2{3}}{\log_2{16}} = \frac{\log_2{3}}{4}
log49=log29log24=log2322=2log232=log23\log_4{9} = \frac{\log_2{9}}{\log_2{4}} = \frac{\log_2{3^2}}{2} = \frac{2\log_2{3}}{2} = \log_2{3}
log316=log216log23=4log23\log_3{16} = \frac{\log_2{16}}{\log_2{3}} = \frac{4}{\log_2{3}}
log94=log34log39=log3222=2log322=log32=log22log23=1log23\log_9{4} = \frac{\log_3{4}}{\log_3{9}} = \frac{\log_3{2^2}}{2} = \frac{2\log_3{2}}{2} = \log_3{2} = \frac{\log_2{2}}{\log_2{3}} = \frac{1}{\log_2{3}}
(log234log23)(4log23+1log23)=(141)log23×(4+1log23)=34log23×5log23=34×5=154(\frac{\log_2{3}}{4} - \log_2{3})(\frac{4}{\log_2{3}} + \frac{1}{\log_2{3}}) = (\frac{1}{4} - 1)\log_2{3} \times (\frac{4+1}{\log_2{3}}) = -\frac{3}{4} \log_2{3} \times \frac{5}{\log_2{3}} = -\frac{3}{4} \times 5 = -\frac{15}{4}
(10) (323223)(323+313×223+243)(3+2)(3^{\frac{2}{3}} - 2^{\frac{2}{3}})(3^{\frac{2}{3}} + 3^{\frac{1}{3}} \times 2^{\frac{2}{3}} + 2^{\frac{4}{3}})(3+2)
これは a3b3=(ab)(a2+ab+b2)a^3 - b^3 = (a-b)(a^2 + ab + b^2) の形に似ています。
ここで、a=313a = 3^{\frac{1}{3}}b=213b = 2^{\frac{1}{3}}とすると、
a2=(313)2=323a^2 = (3^{\frac{1}{3}})^2 = 3^{\frac{2}{3}}, b2=(213)2=223b^2 = (2^{\frac{1}{3}})^2 = 2^{\frac{2}{3}}, ab=313213ab = 3^{\frac{1}{3}}2^{\frac{1}{3}}, a3=(313)3=3a^3 = (3^{\frac{1}{3}})^3 = 3, b3=(213)3=2b^3 = (2^{\frac{1}{3}})^3 = 2
(323223)(323+313×223+243)=(ab)((a2)+ab+(b)2)(3^{\frac{2}{3}} - 2^{\frac{2}{3}})(3^{\frac{2}{3}} + 3^{\frac{1}{3}} \times 2^{\frac{2}{3}} + 2^{\frac{4}{3}}) = (a-b)((a^2) + ab+ (b)^2)
a3b3=(ab)(a2+ab+b2)a^3 - b^3=(a-b)(a^2+ab+b^2), a=(31/3),a2=(32/3)a=(3^{1/3}), a^2 = (3^{2/3}),b=223 b = 2^{\frac{2}{3}}
(313)=a3=5(3^{\frac{1}{3}}) - = a^3 = 5
(313213)(a2=(3^{\frac{1}{3}} - 2^{\frac{1}{3}})(a^2 =

3. 最終的な答え

(1) 2
(2) 18
(3) 3\sqrt{3}
(4) 1
(5) 32\frac{3}{2}
(6) 125
(7) 1
(8) 1
(9) 154-\frac{15}{4}
(10) 5

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