与えられた対数計算を簡略化して解く問題です。 計算式は以下の通りです。 $ \log_{2}\sqrt{3} + \log_{2}\frac{1}{2} - \log_{2}\sqrt{6} $

代数学対数対数計算指数法則計算
2025/3/27

1. 問題の内容

与えられた対数計算を簡略化して解く問題です。
計算式は以下の通りです。
log23+log212log26 \log_{2}\sqrt{3} + \log_{2}\frac{1}{2} - \log_{2}\sqrt{6}

2. 解き方の手順

まず、対数の性質を利用して式をまとめます。
対数の和と差は、それぞれ真数の積と商に変換できます。
logax+logay=loga(xy) \log_{a}x + \log_{a}y = \log_{a}(xy)
logaxlogay=loga(xy) \log_{a}x - \log_{a}y = \log_{a}(\frac{x}{y})
上記の性質を使って、与えられた式をまとめます。
log23+log212log26=log2(312)log26 \log_{2}\sqrt{3} + \log_{2}\frac{1}{2} - \log_{2}\sqrt{6} = \log_{2}(\sqrt{3} \cdot \frac{1}{2}) - \log_{2}\sqrt{6}
=log2(32)log26 = \log_{2}(\frac{\sqrt{3}}{2}) - \log_{2}\sqrt{6}
=log2(32÷6) = \log_{2}(\frac{\sqrt{3}}{2} \div \sqrt{6})
=log2(326) = \log_{2}(\frac{\sqrt{3}}{2\sqrt{6}})
次に、真数を簡略化します。
326=3223=122 \frac{\sqrt{3}}{2\sqrt{6}} = \frac{\sqrt{3}}{2\sqrt{2}\sqrt{3}} = \frac{1}{2\sqrt{2}}
さらに、122 \frac{1}{2\sqrt{2}} を有理化すると
122=2222=24 \frac{1}{2\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2\sqrt{2}\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{4}
したがって、与えられた式は次のようになります。
log2(24)=log2(21222) \log_{2}(\frac{\sqrt{2}}{4}) = \log_{2}(\frac{2^{\frac{1}{2}}}{2^{2}})
=log2(2122)=log2(232) = \log_{2}(2^{\frac{1}{2} - 2}) = \log_{2}(2^{-\frac{3}{2}})
=32 = -\frac{3}{2}

3. 最終的な答え

32 -\frac{3}{2}

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