与えられた数式の値を計算する問題です。数式は次の通りです。 $\frac{1}{2} \{\log_3 \frac{1}{2} - \log_3 (\sqrt[3]{12})^3 - \log_3 (\sqrt{8})^2\}$

代数学対数対数計算式の簡略化
2025/7/8

1. 問題の内容

与えられた数式の値を計算する問題です。数式は次の通りです。
12{log312log3(123)3log3(8)2}\frac{1}{2} \{\log_3 \frac{1}{2} - \log_3 (\sqrt[3]{12})^3 - \log_3 (\sqrt{8})^2\}

2. 解き方の手順

まず、各対数の項を簡略化します。
log312=log321=log32\log_3 \frac{1}{2} = \log_3 2^{-1} = - \log_3 2
log3(123)3=log312=log3(34)=log33+log34=1+log322=1+2log32\log_3 (\sqrt[3]{12})^3 = \log_3 12 = \log_3 (3 \cdot 4) = \log_3 3 + \log_3 4 = 1 + \log_3 2^2 = 1 + 2\log_3 2
log3(8)2=log38=log323=3log32\log_3 (\sqrt{8})^2 = \log_3 8 = \log_3 2^3 = 3 \log_3 2
これらの結果を元の式に代入します。
12{log32(1+2log32)3log32}=12{log3212log323log32}\frac{1}{2} \{-\log_3 2 - (1 + 2\log_3 2) - 3\log_3 2\} = \frac{1}{2} \{-\log_3 2 - 1 - 2\log_3 2 - 3\log_3 2\}
=12{16log32}= \frac{1}{2} \{-1 - 6\log_3 2\}
=123log32= -\frac{1}{2} - 3\log_3 2
=12log323= -\frac{1}{2} - \log_3 2^3
=12log38= -\frac{1}{2} - \log_3 8
=log331/2log38=log313log38= \log_3 3^{-1/2} - \log_3 8 = \log_3 \frac{1}{\sqrt{3}} - \log_3 8
=log3183=log3324= \log_3 \frac{1}{8\sqrt{3}} = \log_3 \frac{\sqrt{3}}{24}
しかし、より簡単な表現として、123log32 -\frac{1}{2} - 3\log_3 2 が考えられます。

3. 最終的な答え

123log32-\frac{1}{2} - 3\log_3 2

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