与えられた計算 $8 = \sqrt{64} = \sqrt{2^6} = \sqrt{(-2)^6} = \sqrt{\{(-2)^3\}^2} = (-2)^3 = -8$ において、どの等号が誤りであるかを指摘し、その理由を説明する。

代数学平方根代数計算絶対値等号の誤り
2025/5/10

1. 問題の内容

与えられた計算 8=64=26=(2)6={(2)3}2=(2)3=88 = \sqrt{64} = \sqrt{2^6} = \sqrt{(-2)^6} = \sqrt{\{(-2)^3\}^2} = (-2)^3 = -8 において、どの等号が誤りであるかを指摘し、その理由を説明する。

2. 解き方の手順

順番に各等号の正誤を検証する。
* (1): 8=648 = \sqrt{64}。これは正しい。なぜなら、82=648^2 = 64であるから。
* (2): 64=26\sqrt{64} = \sqrt{2^6}。これも正しい。なぜなら、64=2664 = 2^6であるから。
* (3): 26=(2)6\sqrt{2^6} = \sqrt{(-2)^6}。これも正しい。なぜなら、26=(2)6=642^6 = (-2)^6 = 64であるから。
* (4): (2)6={(2)3}2\sqrt{(-2)^6} = \sqrt{\{(-2)^3\}^2}。これも正しい。なぜなら、(2)6=((2)3)2=(8)2=64(-2)^6 = ((-2)^3)^2 = (-8)^2 = 64であるから。
* (5): {(2)3}2=(2)3\sqrt{\{(-2)^3\}^2} = (-2)^3。これは誤り。x2=x\sqrt{x^2} = |x|である。したがって、{(2)3}2=(8)2=64=8\sqrt{\{(-2)^3\}^2} = \sqrt{(-8)^2} = \sqrt{64} = 8となるはずであり、(2)3=8(-2)^3 = -8ではない。
* (6): (2)3=8(-2)^3 = -8。これは正しい。なぜなら、 (2)3=(2)×(2)×(2)=8(-2)^3 = (-2) \times (-2) \times (-2) = -8であるから。

3. 最終的な答え

誤りは(5)の等号である。理由: {(2)3}2=64=8\sqrt{\{(-2)^3\}^2} = \sqrt{64} = 8となるはずだが、(2)3=8(-2)^3 = -8となっているため。x2\sqrt{x^2}xxではなく、x|x|に等しい。