次の不等式を解きます。 $\log_{\frac{1}{8}} x > \frac{1}{3}$

代数学対数不等式真数条件底の変換
2025/3/26

1. 問題の内容

次の不等式を解きます。
log18x>13\log_{\frac{1}{8}} x > \frac{1}{3}

2. 解き方の手順

まず、真数条件より、x>0x>0です。
次に、18=23\frac{1}{8} = 2^{-3}なので、log18x>13\log_{\frac{1}{8}} x > \frac{1}{3}は、
log23x>13\log_{2^{-3}} x > \frac{1}{3}
と書き換えられます。
底の変換公式より、log23x=log2xlog223=log2x3\log_{2^{-3}} x = \frac{\log_2 x}{\log_2 2^{-3}} = \frac{\log_2 x}{-3}なので、
log2x3>13\frac{\log_2 x}{-3} > \frac{1}{3}
両辺に-3をかけると不等号の向きが変わるので、
log2x<1\log_2 x < -1
これは、
log2x<log221\log_2 x < \log_2 2^{-1}
となります。
底が2で1より大きいので、
x<21=12x < 2^{-1} = \frac{1}{2}
真数条件x>0x>0と合わせて、
0<x<120 < x < \frac{1}{2}

3. 最終的な答え

0<x<120 < x < \frac{1}{2}