次の2つの不等式を解く問題です。 (1) $8^x > \frac{1}{4}$ (2) $(\frac{1}{2})^x < \frac{1}{8}$

代数学指数関数不等式指数不等式
2025/3/17

1. 問題の内容

次の2つの不等式を解く問題です。
(1) 8x>148^x > \frac{1}{4}
(2) (12)x<18(\frac{1}{2})^x < \frac{1}{8}

2. 解き方の手順

(1) 8x>148^x > \frac{1}{4} について
まず、両辺を2の累乗で表します。
8=238 = 2^3 なので、8x=(23)x=23x8^x = (2^3)^x = 2^{3x}となります。
14=122=22\frac{1}{4} = \frac{1}{2^2} = 2^{-2} なので、不等式は次のようになります。
23x>222^{3x} > 2^{-2}
底が2で1より大きいので、指数部分の大小関係は不等号の向きと一致します。したがって、
3x>23x > -2
両辺を3で割ると、
x>23x > -\frac{2}{3}
(2) (12)x<18(\frac{1}{2})^x < \frac{1}{8} について
12=21\frac{1}{2} = 2^{-1} なので、(12)x=(21)x=2x(\frac{1}{2})^x = (2^{-1})^x = 2^{-x}となります。
18=123=23\frac{1}{8} = \frac{1}{2^3} = 2^{-3} なので、不等式は次のようになります。
2x<232^{-x} < 2^{-3}
底が2で1より大きいので、指数部分の大小関係は不等号の向きと一致します。したがって、
x<3-x < -3
両辺に-1をかけると、不等号の向きが変わります。
x>3x > 3

3. 最終的な答え

(1) x>23x > -\frac{2}{3}
(2) x>3x > 3