$25^{x-1} \geq 5\sqrt{5}$ を解く。

代数学指数不等式指数法則
2025/6/8
はい、承知いたしました。画像にある2つの問題について、それぞれ解説と解答を示します。
**(2) の問題**

1. 問題の内容

25x15525^{x-1} \geq 5\sqrt{5} を解く。

2. 解き方の手順

まず、両辺の底を5に揃える。
25=5225 = 5^2 より、25x1=(52)x1=52(x1)=52x225^{x-1} = (5^2)^{x-1} = 5^{2(x-1)} = 5^{2x-2}
5=512\sqrt{5} = 5^{\frac{1}{2}} より、55=5512=51+12=5325\sqrt{5} = 5 \cdot 5^{\frac{1}{2}} = 5^{1+\frac{1}{2}} = 5^{\frac{3}{2}}
したがって、不等式は次のようになる。
52x25325^{2x-2} \geq 5^{\frac{3}{2}}
底が5で1より大きいので、指数部分の大小関係もそのままになる。
2x2322x-2 \geq \frac{3}{2}
2x32+2=722x \geq \frac{3}{2} + 2 = \frac{7}{2}
x74x \geq \frac{7}{4}

3. 最終的な答え

x74x \geq \frac{7}{4}
**(3) の問題**

1. 問題の内容

(12)2x>(14)1x(\frac{1}{2})^{2x} > (\frac{1}{4})^{1-x} を解く。

2. 解き方の手順

まず、両辺の底を12\frac{1}{2}に揃える。
14=(12)2\frac{1}{4} = (\frac{1}{2})^2 より、(14)1x=((12)2)1x=(12)2(1x)=(12)22x(\frac{1}{4})^{1-x} = ((\frac{1}{2})^2)^{1-x} = (\frac{1}{2})^{2(1-x)} = (\frac{1}{2})^{2-2x}
したがって、不等式は次のようになる。
(12)2x>(12)22x(\frac{1}{2})^{2x} > (\frac{1}{2})^{2-2x}
底が12\frac{1}{2}で1より小さいので、指数部分の大小関係は逆になる。
2x<22x2x < 2-2x
4x<24x < 2
x<12x < \frac{1}{2}

3. 最終的な答え

x<12x < \frac{1}{2}

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