与えられた不等式 $(\frac{1}{27})^x < (\frac{1}{3})^{x+4}$ を満たす $x$ の範囲を求める問題です。

代数学不等式指数関数底の変換
2025/7/30

1. 問題の内容

与えられた不等式 (127)x<(13)x+4(\frac{1}{27})^x < (\frac{1}{3})^{x+4} を満たす xx の範囲を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた不等式 (127)x<(13)x+4(\frac{1}{27})^x < (\frac{1}{3})^{x+4} を、底を 13\frac{1}{3} に揃えて書き換えます。
27=3327 = 3^3 であるので、127=(13)3\frac{1}{27} = (\frac{1}{3})^3 となります。
よって、不等式は以下のように書き換えられます。
((13)3)x<(13)x+4((\frac{1}{3})^3)^x < (\frac{1}{3})^{x+4}
(13)3x<(13)x+4(\frac{1}{3})^{3x} < (\frac{1}{3})^{x+4}
13\frac{1}{3} は 1 より小さいので、指数部分の大小関係は不等号の向きが逆になります。
したがって、以下の不等式が得られます。
3x>x+43x > x+4
両辺から xx を引きます。
2x>42x > 4
両辺を 2 で割ります。
x>2x > 2

3. 最終的な答え

x>2x > 2

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