方程式 $2(\log_2 x)^2 + 3\log_2 x = 2$ を解く問題です。

代数学対数二次方程式方程式真数条件
2025/5/14

1. 問題の内容

方程式 2(log2x)2+3log2x=22(\log_2 x)^2 + 3\log_2 x = 2 を解く問題です。

2. 解き方の手順

まず、log2x=t\log_2 x = t とおきます。すると、与えられた方程式は以下のようになります。
2t2+3t=22t^2 + 3t = 2
これを整理すると、
2t2+3t2=02t^2 + 3t - 2 = 0
この二次方程式を解きます。因数分解すると、
(2t1)(t+2)=0(2t - 1)(t + 2) = 0
したがって、t=12t = \frac{1}{2} または t=2t = -2 となります。
t=log2xt = \log_2 x なので、
log2x=12\log_2 x = \frac{1}{2} または log2x=2\log_2 x = -2
それぞれのケースについて、xx の値を求めます。
ケース1: log2x=12\log_2 x = \frac{1}{2}
x=212=2x = 2^{\frac{1}{2}} = \sqrt{2}
ケース2: log2x=2\log_2 x = -2
x=22=122=14x = 2^{-2} = \frac{1}{2^2} = \frac{1}{4}
真数条件より、x>0x > 0 でなければならないため、得られた解はどちらも条件を満たします。

3. 最終的な答え

x=2,14x = \sqrt{2}, \frac{1}{4}

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