問題文は「次の空欄に当てはまる数を求めよ。ただし、$a > 0$ とする。$\sqrt[ ]{a} \times \sqrt[3]{a} = a$」です。この問題は、累乗根の計算を行い、与えられた等式を満たすような$\sqrt[3]{ }$の部分に入る数を求める問題です。

代数学累乗根指数法則方程式
2025/7/5

1. 問題の内容

問題文は「次の空欄に当てはまる数を求めよ。ただし、a>0a > 0 とする。a×a3=a\sqrt[ ]{a} \times \sqrt[3]{a} = a」です。この問題は、累乗根の計算を行い、与えられた等式を満たすような3\sqrt[3]{ }の部分に入る数を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、a\sqrt[ ]{a}を指数を使って表します。a=a12\sqrt[ ]{a} = a^{\frac{1}{2}}です。
同様に、a3\sqrt[3]{a}を指数を使って表すと、a13a^{\frac{1}{3}}となります。
与えられた式は a×a3=a\sqrt[ ]{a} \times \sqrt[3]{a} = a ですので、指数を使って書き換えると、a12×a13=aa^{\frac{1}{2}} \times a^{\frac{1}{3}} = a となります。
左辺を整理します。指数の法則 am×an=am+na^m \times a^n = a^{m+n} を使うと、a12×a13=a12+13a^{\frac{1}{2}} \times a^{\frac{1}{3}} = a^{\frac{1}{2} + \frac{1}{3}}となります。
12+13=36+26=56\frac{1}{2} + \frac{1}{3} = \frac{3}{6} + \frac{2}{6} = \frac{5}{6} なので、a12×a13=a56a^{\frac{1}{2}} \times a^{\frac{1}{3}} = a^{\frac{5}{6}}となります。
したがって、a56=aa^{\frac{5}{6}} = a となります。aaa1a^1 と書けるので、a56=a1a^{\frac{5}{6}} = a^1 となります。
両辺の指数を比較すると、56=1\frac{5}{6} = 1 となる必要がありますが、これは成り立ちません。問題文に誤植があるか、または解答を求める形式が異なっている可能性があります。
もし問題が ax\sqrt[x]{a} (xに当てはまる数を求める)ならば、問題は a×ax=a\sqrt{a} \times \sqrt[x]{a} = a となります。
a12×a1x=aa^{\frac{1}{2}} \times a^{\frac{1}{x}} = a
a12+1x=a1a^{\frac{1}{2} + \frac{1}{x}} = a^1
12+1x=1\frac{1}{2} + \frac{1}{x} = 1
1x=112\frac{1}{x} = 1 - \frac{1}{2}
1x=12\frac{1}{x} = \frac{1}{2}
x=2x = 2
この場合は、a2\sqrt[2]{a} つまり、 a\sqrt{a} なので、問題が a×a=a\sqrt{a} \times \sqrt{a} = a であれば正しいです。
しかし、今回の問題文では a3\sqrt[3]{a} となっているので、問題文が間違っているか、 ax\sqrt[x]{a} の x を答える問題だと仮定します。
正しい問題が a×ax=a\sqrt{a} \times \sqrt[x]{a} = a であれば、
a1/2×a1/x=a1a^{1/2} \times a^{1/x} = a^1
a1/2+1/x=a1a^{1/2 + 1/x} = a^1
1/2+1/x=11/2 + 1/x = 1
1/x=11/2=1/21/x = 1 - 1/2 = 1/2
x=2x=2
よって、空欄に入る数は 2 です。
元の問題文のa3\sqrt[3]{a}の部分がax\sqrt[x]{a}だと仮定して、xを求めることにします。

3. 最終的な答え

2

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