与えられた問題を解きます。 (1) $\log_4 3 \cdot \log_9 25 \cdot \log_5 8$ を簡単にします。 (2) 方程式 $\log_2(x-1) = 3$ を解きます。

代数学対数対数計算対数方程式底の変換
2025/3/13

1. 問題の内容

与えられた問題を解きます。
(1) log43log925log58\log_4 3 \cdot \log_9 25 \cdot \log_5 8 を簡単にします。
(2) 方程式 log2(x1)=3\log_2(x-1) = 3 を解きます。

2. 解き方の手順

(1) 対数の底の変換公式を使って、底を共通にすることで計算を簡単にします。
対数の底の変換公式は、logab=logcblogca\log_a b = \frac{\log_c b}{\log_c a} です。
今回は底を10に変換します。
log43log925log58=log3log4log25log9log8log5\log_4 3 \cdot \log_9 25 \cdot \log_5 8 = \frac{\log 3}{\log 4} \cdot \frac{\log 25}{\log 9} \cdot \frac{\log 8}{\log 5}
=log3log22log52log32log23log5= \frac{\log 3}{\log 2^2} \cdot \frac{\log 5^2}{\log 3^2} \cdot \frac{\log 2^3}{\log 5}
=log32log22log52log33log2log5= \frac{\log 3}{2\log 2} \cdot \frac{2\log 5}{2\log 3} \cdot \frac{3\log 2}{\log 5}
=log32log2log5log33log2log5= \frac{\log 3}{2\log 2} \cdot \frac{\log 5}{\log 3} \cdot \frac{3\log 2}{\log 5}
=3log2log3log52log2log3log5= \frac{3\log 2 \log 3 \log 5}{2\log 2 \log 3 \log 5}
=32= \frac{3}{2}
(2) 対数の定義より、logab=c\log_a b = cac=ba^c = b と同値です。
これを利用して、方程式を解きます。
log2(x1)=3\log_2(x-1) = 3
23=x12^3 = x - 1
8=x18 = x - 1
x=8+1x = 8 + 1
x=9x = 9

3. 最終的な答え

(1) 32\frac{3}{2}
(2) x=9x = 9

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