与えられた数式の値を求める問題です。数式は以下の通りです。 $\frac{4}{3}\pi \left( \frac{1}{2} \sqrt{\frac{k}{\pi+6}} \right)^3 + \left( \frac{k-4\pi \cdot 4(\pi+6)}{6} \right)^{\frac{3}{2}}$

代数学数式式の簡略化代数
2025/3/22

1. 問題の内容

与えられた数式の値を求める問題です。数式は以下の通りです。
43π(12kπ+6)3+(k4π4(π+6)6)32\frac{4}{3}\pi \left( \frac{1}{2} \sqrt{\frac{k}{\pi+6}} \right)^3 + \left( \frac{k-4\pi \cdot 4(\pi+6)}{6} \right)^{\frac{3}{2}}

2. 解き方の手順

まず、数式の最初の項を簡略化します。
(12kπ+6)3=18(kπ+6)32=k328(π+6)32\left( \frac{1}{2} \sqrt{\frac{k}{\pi+6}} \right)^3 = \frac{1}{8} \left( \frac{k}{\pi+6} \right)^{\frac{3}{2}} = \frac{k^{\frac{3}{2}}}{8(\pi+6)^{\frac{3}{2}}}
したがって、最初の項は次のようになります。
43π(k328(π+6)32)=πk326(π+6)32\frac{4}{3}\pi \left( \frac{k^{\frac{3}{2}}}{8(\pi+6)^{\frac{3}{2}}} \right) = \frac{\pi k^{\frac{3}{2}}}{6(\pi+6)^{\frac{3}{2}}}
次に、数式の2番目の項を簡略化します。
(k4π4(π+6)6)32=(k16π(π+6)6)32\left( \frac{k-4\pi \cdot 4(\pi+6)}{6} \right)^{\frac{3}{2}} = \left( \frac{k-16\pi(\pi+6)}{6} \right)^{\frac{3}{2}}
したがって、元の式は次のようになります。
πk326(π+6)32+(k16π(π+6)6)32\frac{\pi k^{\frac{3}{2}}}{6(\pi+6)^{\frac{3}{2}}} + \left( \frac{k-16\pi(\pi+6)}{6} \right)^{\frac{3}{2}}
これ以上簡略化することは難しいようです。問題に具体的な kk の値が与えられていないため、この式が最終的な答えとなります。

3. 最終的な答え

πk326(π+6)32+(k16π(π+6)6)32\frac{\pi k^{\frac{3}{2}}}{6(\pi+6)^{\frac{3}{2}}} + \left( \frac{k-16\pi(\pi+6)}{6} \right)^{\frac{3}{2}}