与えられた数学の問題を解く。問題は、指数の計算、式の計算、方程式、不等式に関するものである。

代数学指数式の計算方程式不等式累乗根
2025/5/7

1. 問題の内容

与えられた数学の問題を解く。問題は、指数の計算、式の計算、方程式、不等式に関するものである。

2. 解き方の手順

**

1. 指数の計算**

(1) (3)0=1(-3)^0 = 1 (どんな数も0乗すると1になる)
(2) 101=11010^{-1} = \frac{1}{10} (負の指数は逆数を意味する)
(3) 72=172=1497^{-2} = \frac{1}{7^2} = \frac{1}{49}
(4) (6)3=1(6)3=1216=1216(-6)^{-3} = \frac{1}{(-6)^3} = \frac{1}{-216} = -\frac{1}{216}
**

2. 式の計算**

(1) 4912=49=749^{\frac{1}{2}} = \sqrt{49} = 7
(2) 843=(813)4=24=168^{\frac{4}{3}} = (8^{\frac{1}{3}})^4 = 2^4 = 16
(3) 1634=11634=1(1614)3=123=1816^{-\frac{3}{4}} = \frac{1}{16^{\frac{3}{4}}} = \frac{1}{(16^{\frac{1}{4}})^3} = \frac{1}{2^3} = \frac{1}{8}
(4) 10032=110032=1(10012)3=1103=11000100^{-\frac{3}{2}} = \frac{1}{100^{\frac{3}{2}}} = \frac{1}{(100^{\frac{1}{2}})^3} = \frac{1}{10^3} = \frac{1}{1000}
**

3. 式の計算**

(1) 256×212÷223=2561223=2563646=226=2132^{\frac{5}{6}} \times 2^{-\frac{1}{2}} \div 2^{\frac{2}{3}} = 2^{\frac{5}{6} - \frac{1}{2} - \frac{2}{3}} = 2^{\frac{5}{6} - \frac{3}{6} - \frac{4}{6}} = 2^{-\frac{2}{6}} = 2^{-\frac{1}{3}}
(2) 2723×316×81112=(33)23×316×(34)112=32×316×313=321613=321626=3236=3212=33227^{\frac{2}{3}} \times 3^{-\frac{1}{6}} \times 81^{-\frac{1}{12}} = (3^3)^{\frac{2}{3}} \times 3^{-\frac{1}{6}} \times (3^4)^{-\frac{1}{12}} = 3^2 \times 3^{-\frac{1}{6}} \times 3^{-\frac{1}{3}} = 3^{2 - \frac{1}{6} - \frac{1}{3}} = 3^{2 - \frac{1}{6} - \frac{2}{6}} = 3^{2 - \frac{3}{6}} = 3^{2 - \frac{1}{2}} = 3^{\frac{3}{2}}
(3) 254×2512÷253=(25)14×(25)112÷(25)13=(52)14×(52)112÷(52)13=512×516÷523=512+1623=536+1646=50=1\sqrt[4]{25} \times \sqrt[12]{25} \div \sqrt[3]{25} = (25)^{\frac{1}{4}} \times (25)^{\frac{1}{12}} \div (25)^{\frac{1}{3}} = (5^2)^{\frac{1}{4}} \times (5^2)^{\frac{1}{12}} \div (5^2)^{\frac{1}{3}} = 5^{\frac{1}{2}} \times 5^{\frac{1}{6}} \div 5^{\frac{2}{3}} = 5^{\frac{1}{2} + \frac{1}{6} - \frac{2}{3}} = 5^{\frac{3}{6} + \frac{1}{6} - \frac{4}{6}} = 5^0 = 1
(4) 8×326×43=(23)12×(25)16×(22)13=232×256×223=296+56+46=2186=23=8\sqrt{8} \times \sqrt[6]{32} \times \sqrt[3]{4} = (2^3)^{\frac{1}{2}} \times (2^5)^{\frac{1}{6}} \times (2^2)^{\frac{1}{3}} = 2^{\frac{3}{2}} \times 2^{\frac{5}{6}} \times 2^{\frac{2}{3}} = 2^{\frac{9}{6} + \frac{5}{6} + \frac{4}{6}} = 2^{\frac{18}{6}} = 2^3 = 8
**

4. 方程式**

(1) (13)x=181(\frac{1}{3})^x = \frac{1}{81}
(13)x=(13)4(\frac{1}{3})^x = (\frac{1}{3})^4
x=4x = 4
(2) 32x=832^x = 8
(25)x=23(2^5)^x = 2^3
25x=232^{5x} = 2^3
5x=35x = 3
x=35x = \frac{3}{5}
(3) 161x=(164)x+116^{1-x} = (\frac{1}{64})^{x+1}
(24)1x=(26)x+1(2^4)^{1-x} = (2^{-6})^{x+1}
244x=26x62^{4-4x} = 2^{-6x-6}
44x=6x64-4x = -6x-6
2x=102x = -10
x=5x = -5
**

5. 不等式**

(1) 2x<1282^x < 128
2x<272^x < 2^7
x<7x < 7
(2) 3x>1273^x > \frac{1}{27}
3x>333^x > 3^{-3}
x>3x > -3
(3) (19)x>27(\frac{1}{9})^x > 27
(32)x>33(3^{-2})^x > 3^3
32x>333^{-2x} > 3^3
2x>3-2x > 3
x<32x < -\frac{3}{2}
(4) 5x21255^{x-2} \le 125
5x2535^{x-2} \le 5^3
x23x-2 \le 3
x5x \le 5
(5) 32x>9x3^{2-x} > 9^x
32x>(32)x3^{2-x} > (3^2)^x
32x>32x3^{2-x} > 3^{2x}
2x>2x2-x > 2x
2>3x2 > 3x
x<23x < \frac{2}{3}
(6) (18)x(12)x+1(\frac{1}{8})^x \ge (\frac{1}{2})^{x+1}
(23)x(21)x+1(2^{-3})^x \ge (2^{-1})^{x+1}
23x2x12^{-3x} \ge 2^{-x-1}
3xx1-3x \ge -x-1
2x1-2x \ge -1
x12x \le \frac{1}{2}

3. 最終的な答え

1. (1) 1 (2) 1/10 (3) 1/49 (4) -1/216

2. (1) 7 (2) 16 (3) 1/8 (4) 1/1000

3. (1) $2^{-\frac{1}{3}}$ (2) $3^{\frac{3}{2}}$ (3) 1 (4) 8

4. (1) 4 (2) 3/5 (3) -5

5. (1) $x<7$ (2) $x>-3$ (3) $x<-\frac{3}{2}$ (4) $x \le 5$ (5) $x<\frac{2}{3}$ (6) $x \le \frac{1}{2}$

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