与えられた式 $2 \times (-2)^{-n}$ を簡略化する問題です。

代数学指数法則式の簡略化分数負の数
2025/7/31

1. 問題の内容

与えられた式 2×(2)n2 \times (-2)^{-n} を簡略化する問題です。

2. 解き方の手順

まず、指数法則を使って式を変形します。
an=1ana^{-n} = \frac{1}{a^n} より、
(2)n=1(2)n(-2)^{-n} = \frac{1}{(-2)^n}
したがって、
2×(2)n=2×1(2)n=2(2)n2 \times (-2)^{-n} = 2 \times \frac{1}{(-2)^n} = \frac{2}{(-2)^n}
さらに簡略化するために、2=(2)×(1)2 = (-2) \times (-1)を使うと、
2(2)n=(2)×(1)(2)n\frac{2}{(-2)^n} = \frac{(-2) \times (-1)}{(-2)^n}
もし n=1n = 1 なら、2(2)1=22=1\frac{2}{(-2)^1} = \frac{2}{-2} = -1
もし n=2n = 2 なら、2(2)2=24=12\frac{2}{(-2)^2} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}
もし n=3n = 3 なら、2(2)3=28=14\frac{2}{(-2)^3} = \frac{2}{-8} = -\frac{1}{4}
もし n=4n = 4 なら、2(2)4=216=18\frac{2}{(-2)^4} = \frac{2}{16} = \frac{1}{8}
一般に、(2)n=(1)n×2n(-2)^n = (-1)^n \times 2^n と書けるので、
2(2)n=2(1)n×2n=1(1)n×2n1=(1)n2n1=(1)n2n1\frac{2}{(-2)^n} = \frac{2}{(-1)^n \times 2^n} = \frac{1}{(-1)^n \times 2^{n-1}} = \frac{(-1)^{-n}}{2^{n-1}} = \frac{(-1)^n}{2^{n-1}}

3. 最終的な答え

2(2)n=(1)n2n1\frac{2}{(-2)^n} = \frac{(-1)^n}{2^{n-1}}
または
2(2)n\frac{2}{(-2)^n}

「代数学」の関連問題

式 $2x(x-2)+(x+2)^2$ を計算して簡単にせよ。

式の展開多項式
2025/7/31

与えられた式 $(x-1)(x-2)(x+2)(x+4) + 2x^2$ を因数分解し、選択肢の中から正しいものを選択する問題です。

因数分解多項式二次方程式
2025/7/31

選択肢の中から、二重根号を外すことができるものを選ぶ問題です。選択肢は以下の3つです。 1. $\sqrt{15 + 6\sqrt{6}}$

二重根号根号平方根
2025/7/31

次の4つの計算問題を解きます。 (1) $-8xy(x+y) - 9xy(7x-y)$ (2) $-a(5a+2b) - (10ab^2 + 12a^2b^2) \div (-2ab)$ (3) $\...

式の計算展開同類項分数式
2025/7/31

問題は、$-3.14i$ を分数で表すことです。ここで、$i$ は虚数単位です。

複素数分数虚数
2025/7/31

$x = \frac{1}{3 - \sqrt{5}}$ のとき、$5a^2 + 8ab + 16b^2$ の値を求めよ。ただし、$a$ は $x$ の整数部分、$b$ は $x$ の小数部分とする。

式の計算平方根有理化整数部分と小数部分
2025/7/31

与えられた式 $a^2(b-c) + b^2(c-a) + c^2(a-b)$ を因数分解する問題です。

因数分解多項式
2025/7/31

(1) 行列式 $\begin{vmatrix} a & a^2 & b+c \\ b & b^2 & c+a \\ c & c^2 & a+b \end{vmatrix}$ を因数分解する。 (2)...

行列式因数分解方程式行列
2025/7/31

与えられた式 $(x-2)(x+1)^2(x+4)$ を計算しなさい。

多項式の展開因数分解式の計算
2025/7/31

(1) 行列式 $\begin{vmatrix} a & a^2 & b+c \\ b & b^2 & c+a \\ c & c^2 & a+b \end{vmatrix}$ を因数分解する。 (2)...

行列式因数分解方程式
2025/7/31