不等式 $(\frac{1}{8})^x \geq (\frac{1}{2})^{x+1}$ を解いて、$x$の範囲を求めます。

代数学不等式指数関数指数法則
2025/4/29

1. 問題の内容

不等式 (18)x(12)x+1(\frac{1}{8})^x \geq (\frac{1}{2})^{x+1} を解いて、xxの範囲を求めます。

2. 解き方の手順

まず、18\frac{1}{8}12\frac{1}{2} をそれぞれ2の累乗で表します。18=23\frac{1}{8} = 2^{-3}12=21\frac{1}{2} = 2^{-1} です。
すると、不等式は (23)x(21)x+1(2^{-3})^x \geq (2^{-1})^{x+1} と書き換えられます。
指数法則 (am)n=amn(a^m)^n = a^{mn} を用いると、23x2(x+1)2^{-3x} \geq 2^{-(x+1)} となります。
底が2である指数関数を考えます。2>12 > 1 なので、指数関数の大小関係は指数の大小関係と一致します。したがって、
3x(x+1)-3x \geq -(x+1)
3xx1-3x \geq -x - 1
2x12x \leq 1
x12x \leq \frac{1}{2}

3. 最終的な答え

x12x \leq \frac{1}{2}

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