まず、 $4^{-\log_2 x}$ を $2$ の累乗の形に変形します。 $4^{-\log_2 x} = (2^2)^{-\log_2 x} = 2^{-2\log_2 x} = 2^{\log_2 x^{-2}} = x^{-2} = \frac{1}{x^2}$ したがって、1つ目の式は $\frac{1}{x^2} = \frac{y}{2}$ となります。 これを変形して、$y = \frac{2}{x^2}$ を得ます。

代数学連立方程式対数指数方程式
2025/7/27
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1. 問題の内容

以下の連立方程式を解く問題です。
\begin{cases}
4^{-\log_2 x} = \frac{y}{2} \\
\log_3 x + \log_3 y = 2
\end{cases}
##

2. 解き方の手順

1. **1つ目の式を変形する:**

まず、 4log2x4^{-\log_2 x}22 の累乗の形に変形します。
4log2x=(22)log2x=22log2x=2log2x2=x2=1x24^{-\log_2 x} = (2^2)^{-\log_2 x} = 2^{-2\log_2 x} = 2^{\log_2 x^{-2}} = x^{-2} = \frac{1}{x^2}
したがって、1つ目の式は 1x2=y2\frac{1}{x^2} = \frac{y}{2} となります。
これを変形して、y=2x2y = \frac{2}{x^2} を得ます。

2. **2つ目の式を変形する:**

2つ目の式 log3x+log3y=2\log_3 x + \log_3 y = 2 を、対数の性質を用いて変形します。
log3(xy)=2\log_3 (xy) = 2
したがって、xy=32=9xy = 3^2 = 9 を得ます。

3. **連立方程式を解く:**

y=2x2y = \frac{2}{x^2}xy=9xy = 9 に代入します。
x2x2=9x \cdot \frac{2}{x^2} = 9
2x=9\frac{2}{x} = 9
x=29x = \frac{2}{9}

4. **yを求める:**

x=29x = \frac{2}{9}y=2x2y = \frac{2}{x^2} に代入します。
y=2(29)2=2481=2814=812y = \frac{2}{(\frac{2}{9})^2} = \frac{2}{\frac{4}{81}} = 2 \cdot \frac{81}{4} = \frac{81}{2}
##

3. 最終的な答え

x=29x = \frac{2}{9}, y=812y = \frac{81}{2}

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