与えられた式を計算する問題です。式は以下の通りです。 $\frac{4}{3}\pi (\frac{1}{2}\sqrt{\frac{k}{\pi+6}})^3 + (\frac{k - 4\pi \cdot \frac{k}{4(\pi+6)}}{b})^{\frac{3}{2}}$

代数学数式計算分数代数
2025/3/22

1. 問題の内容

与えられた式を計算する問題です。式は以下の通りです。
43π(12kπ+6)3+(k4πk4(π+6)b)32\frac{4}{3}\pi (\frac{1}{2}\sqrt{\frac{k}{\pi+6}})^3 + (\frac{k - 4\pi \cdot \frac{k}{4(\pi+6)}}{b})^{\frac{3}{2}}

2. 解き方の手順

まず、式の最初の項を計算します。
43π(12kπ+6)3=43π(18(kπ+6)32)=π6(kπ+6)32\frac{4}{3}\pi (\frac{1}{2}\sqrt{\frac{k}{\pi+6}})^3 = \frac{4}{3}\pi (\frac{1}{8}(\frac{k}{\pi+6})^{\frac{3}{2}}) = \frac{\pi}{6} (\frac{k}{\pi+6})^{\frac{3}{2}}
次に、式の2番目の項を計算します。
(k4πk4(π+6)b)32=(kπkπ+6b)32(\frac{k - 4\pi \cdot \frac{k}{4(\pi+6)}}{b})^{\frac{3}{2}} = (\frac{k - \frac{\pi k}{\pi+6}}{b})^{\frac{3}{2}}
分子を簡略化します。
kπkπ+6=k(π+6)πkπ+6=πk+6kπkπ+6=6kπ+6k - \frac{\pi k}{\pi+6} = \frac{k(\pi+6) - \pi k}{\pi+6} = \frac{\pi k + 6k - \pi k}{\pi+6} = \frac{6k}{\pi+6}
したがって、式の2番目の項は次のようになります。
(6kπ+6b)32=(6kb(π+6))32(\frac{\frac{6k}{\pi+6}}{b})^{\frac{3}{2}} = (\frac{6k}{b(\pi+6)})^{\frac{3}{2}}
与えられた式全体は、
π6(kπ+6)32+(6kb(π+6))32\frac{\pi}{6} (\frac{k}{\pi+6})^{\frac{3}{2}} + (\frac{6k}{b(\pi+6)})^{\frac{3}{2}}
となります。

3. 最終的な答え

π6(kπ+6)32+(6kb(π+6))32\frac{\pi}{6} (\frac{k}{\pi+6})^{\frac{3}{2}} + (\frac{6k}{b(\pi+6)})^{\frac{3}{2}}

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