対数方程式 $\log_{\frac{1}{3}}(x+1) = 2$ を解く問題です。

代数学対数対数方程式方程式真数条件
2025/7/2

1. 問題の内容

対数方程式 log13(x+1)=2\log_{\frac{1}{3}}(x+1) = 2 を解く問題です。

2. 解き方の手順

まず、対数関数の真数条件から、x+1>0x+1 > 0 である必要があります。したがって、x>1x > -1 が成り立ちます。(これを条件①とします)
次に、対数の定義を用いて、logab=c\log_a b = c ならば ac=ba^c = b であることを利用します。
この問題では、a=13a = \frac{1}{3}, b=x+1b = x+1, c=2c = 2 なので、
x+1=(13)2\qquad x+1 = (\frac{1}{3})^2
となります。これを計算すると、
x+1=19\qquad x+1 = \frac{1}{9}
次に、 xx について解きます。
x=191\qquad x = \frac{1}{9} - 1
x=1999\qquad x = \frac{1}{9} - \frac{9}{9}
x=89\qquad x = -\frac{8}{9}
最後に、求めた xx の値が条件①を満たすかどうかを確認します。
x=89>1x = -\frac{8}{9} > -1 であるため、条件①を満たしています。

3. 最終的な答え

x=89x = -\frac{8}{9}

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