与えられた指数方程式 $2^{2x+3} - (\frac{1}{2})^{-(x+2)} = 4$ を解いて、$x$ の値を求める。

代数学指数方程式方程式指数
2025/7/29

1. 問題の内容

与えられた指数方程式 22x+3(12)(x+2)=42^{2x+3} - (\frac{1}{2})^{-(x+2)} = 4 を解いて、xx の値を求める。

2. 解き方の手順

まず、(12)(x+2)(\frac{1}{2})^{-(x+2)}22 の指数で表します。
(12)(x+2)=(21)(x+2)=2x+2(\frac{1}{2})^{-(x+2)} = (2^{-1})^{-(x+2)} = 2^{x+2}
したがって、方程式は次のようになります。
22x+32x+2=42^{2x+3} - 2^{x+2} = 4
4=224 = 2^2 なので、
22x+32x+2=222^{2x+3} - 2^{x+2} = 2^2
ここで、2x+22^{x+2} で括り出すと
2x+2(2x+11)=222^{x+2}(2^{x+1} - 1) = 2^2
両辺を比較すると、x+2=2x+2 = 2 かつ 2x+11=12^{x+1} - 1 = 1 が成り立つ必要があるので、x=0x = 0 を得ます。
実際に代入してみると、
22(0)+320+2=2322=84=42^{2(0)+3} - 2^{0+2} = 2^3 - 2^2 = 8 - 4 = 4
となり、これは正しいです。

3. 最終的な答え

x=0x = 0

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