次の計算問題を解きます。 $\left\{\left(\frac{49}{36}\right)^{\frac{3}{10}}\right\}^{-\frac{5}{3}}$

代数学指数法則累乗根計算
2025/7/23
## (1)の問題

1. 問題の内容

次の計算問題を解きます。
{(4936)310}53\left\{\left(\frac{49}{36}\right)^{\frac{3}{10}}\right\}^{-\frac{5}{3}}

2. 解き方の手順

まず、指数法則 (am)n=amn(a^m)^n = a^{mn} を使って計算を簡略化します。
{(4936)310}53=(4936)310(53)\left\{\left(\frac{49}{36}\right)^{\frac{3}{10}}\right\}^{-\frac{5}{3}} = \left(\frac{49}{36}\right)^{\frac{3}{10} \cdot \left(-\frac{5}{3}\right)}
指数の部分を計算します。
310(53)=1530=12\frac{3}{10} \cdot \left(-\frac{5}{3}\right) = -\frac{15}{30} = -\frac{1}{2}
したがって、次のようになります。
(4936)12\left(\frac{49}{36}\right)^{-\frac{1}{2}}
次に、an=1ana^{-n} = \frac{1}{a^n}という指数法則を使って、負の指数を正の指数に変換します。
(4936)12=(3649)12\left(\frac{49}{36}\right)^{-\frac{1}{2}} = \left(\frac{36}{49}\right)^{\frac{1}{2}}
最後に、12\frac{1}{2}乗は平方根を意味するので、計算します。
(3649)12=3649=3649=67\left(\frac{36}{49}\right)^{\frac{1}{2}} = \sqrt{\frac{36}{49}} = \frac{\sqrt{36}}{\sqrt{49}} = \frac{6}{7}

3. 最終的な答え

67\frac{6}{7}
## (2)の問題

1. 問題の内容

次の計算問題を解きます。
193×27÷96\frac{1}{\sqrt[3]{9}}\times \sqrt{27}\div \sqrt[6]{9}

2. 解き方の手順

まず、各項を指数表記に変換します。
193=1913=913=(32)13=323\frac{1}{\sqrt[3]{9}} = \frac{1}{9^{\frac{1}{3}}} = 9^{-\frac{1}{3}} = (3^2)^{-\frac{1}{3}} = 3^{-\frac{2}{3}}
27=2712=(33)12=332\sqrt{27} = 27^{\frac{1}{2}} = (3^3)^{\frac{1}{2}} = 3^{\frac{3}{2}}
96=916=(32)16=326=313\sqrt[6]{9} = 9^{\frac{1}{6}} = (3^2)^{\frac{1}{6}} = 3^{\frac{2}{6}} = 3^{\frac{1}{3}}
したがって、与えられた式は次のようになります。
323×332÷3133^{-\frac{2}{3}} \times 3^{\frac{3}{2}} \div 3^{\frac{1}{3}}
次に、指数法則am×an=am+na^m \times a^n = a^{m+n}am÷an=amna^m \div a^n = a^{m-n}を使用して計算を行います。
323×332÷313=323+3213=32313+32=31+32=3123^{-\frac{2}{3}} \times 3^{\frac{3}{2}} \div 3^{\frac{1}{3}} = 3^{-\frac{2}{3} + \frac{3}{2} - \frac{1}{3}} = 3^{-\frac{2}{3} - \frac{1}{3} + \frac{3}{2}} = 3^{-1 + \frac{3}{2}} = 3^{\frac{1}{2}}
3123^{\frac{1}{2}}3\sqrt{3}と同じです。

3. 最終的な答え

3\sqrt{3}
## (3)の問題

1. 問題の内容

次の計算問題を解きます。
x3y54÷x2y68×xy\sqrt[4]{x^3y^5} \div \sqrt[8]{x^2y^6} \times \sqrt{xy}

2. 解き方の手順

まず、各項を指数表記に変換します。
x3y54=(x3y5)14=x34y54\sqrt[4]{x^3y^5} = (x^3y^5)^{\frac{1}{4}} = x^{\frac{3}{4}}y^{\frac{5}{4}}
x2y68=(x2y6)18=x28y68=x14y34\sqrt[8]{x^2y^6} = (x^2y^6)^{\frac{1}{8}} = x^{\frac{2}{8}}y^{\frac{6}{8}} = x^{\frac{1}{4}}y^{\frac{3}{4}}
xy=(xy)12=x12y12\sqrt{xy} = (xy)^{\frac{1}{2}} = x^{\frac{1}{2}}y^{\frac{1}{2}}
したがって、与えられた式は次のようになります。
x34y54÷x14y34×x12y12x^{\frac{3}{4}}y^{\frac{5}{4}} \div x^{\frac{1}{4}}y^{\frac{3}{4}} \times x^{\frac{1}{2}}y^{\frac{1}{2}}
次に、指数法則am÷an=amna^m \div a^n = a^{m-n}am×an=am+na^m \times a^n = a^{m+n}を使用して計算を行います。
x34y54÷x14y34×x12y12=x3414+12y5434+12=x24+12y24+12=x12+12y12+12=x1y1=xyx^{\frac{3}{4}}y^{\frac{5}{4}} \div x^{\frac{1}{4}}y^{\frac{3}{4}} \times x^{\frac{1}{2}}y^{\frac{1}{2}} = x^{\frac{3}{4} - \frac{1}{4} + \frac{1}{2}}y^{\frac{5}{4} - \frac{3}{4} + \frac{1}{2}} = x^{\frac{2}{4} + \frac{1}{2}}y^{\frac{2}{4} + \frac{1}{2}} = x^{\frac{1}{2} + \frac{1}{2}}y^{\frac{1}{2} + \frac{1}{2}} = x^1y^1 = xy

3. 最終的な答え

xyxy

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