与えられた対数方程式 $\log_2(x+1) + \log_2 x = 1$ を解く問題です。

代数学対数対数方程式二次方程式真数条件
2025/7/21

1. 問題の内容

与えられた対数方程式 log2(x+1)+log2x=1\log_2(x+1) + \log_2 x = 1 を解く問題です。

2. 解き方の手順

まず、真数条件から xx の範囲を求めます。次に、対数の性質を用いて方程式を簡略化し、xx についての二次方程式を導きます。その二次方程式を解き、求めた解が真数条件を満たすかどうかを確認し、最終的な解を求めます。
* **アを求める**:
真数条件より、x+1>0x+1 > 0 かつ x>0x > 0 が必要です。
x+1>0x+1 > 0 から x>1x > -1 が得られ、x>0x > 0 と合わせて、x>0x > 0 となります。
したがって、アは0です。
* **イを求める**:
与えられた方程式は log2(x+1)+log2x=1\log_2(x+1) + \log_2 x = 1 です。対数の性質より、log2((x+1)x)=1\log_2((x+1)x) = 1 と変形できます。
したがって、log2((x+1)x)=log22\log_2((x+1)x) = \log_2 2 となり、イは2です。
* **ウ, エを求める**:
(x+1)x=2(x+1)x = 2 より、x2+x=2x^2 + x = 2 となります。
これを整理すると、x2+x2=0x^2 + x - 2 = 0 となります。
この二次方程式を解くと、(x+2)(x1)=0(x+2)(x-1) = 0 となり、x=2x = -2 または x=1x = 1 が得られます。
ウとエを小さい順に並べると、x=2,1x = -2, 1 となります。
* **オを求める**:
x>0x > 0 であるため、x=2x = -2 は解として不適です。
したがって、解は x=1x = 1 です。

3. 最終的な答え

ア: 0
イ: 2
ウ: -2
エ: 1
オ: 1

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