与えられた6つの対数の式をそれぞれ計算します。 (1) $\log_2 8 + \log_2 \frac{1}{\sqrt{2}} - \log_2 4$ (2) $\log_3 \sqrt{2}$ (3) $\frac{1}{2} \log_2 3 + \log_4 28 - 3 \log_8 \sqrt{21}$ (4) $\log_3 54 - \frac{1}{3} \log_3 162 - \frac{1}{3} \log_3 4$ (5) $\log_3 5 \cdot \log_5 3$ (6) $\log_2 3 \cdot \log_{27} 25 \cdot \log_5 32$

代数学対数対数計算
2025/6/14

1. 問題の内容

与えられた6つの対数の式をそれぞれ計算します。
(1) log28+log212log24\log_2 8 + \log_2 \frac{1}{\sqrt{2}} - \log_2 4
(2) log32\log_3 \sqrt{2}
(3) 12log23+log4283log821\frac{1}{2} \log_2 3 + \log_4 28 - 3 \log_8 \sqrt{21}
(4) log35413log316213log34\log_3 54 - \frac{1}{3} \log_3 162 - \frac{1}{3} \log_3 4
(5) log35log53\log_3 5 \cdot \log_5 3
(6) log23log2725log532\log_2 3 \cdot \log_{27} 25 \cdot \log_5 32

2. 解き方の手順

(1)
log28+log212log24=log223+log2212log222=3122=12\log_2 8 + \log_2 \frac{1}{\sqrt{2}} - \log_2 4 = \log_2 2^3 + \log_2 2^{-\frac{1}{2}} - \log_2 2^2 = 3 - \frac{1}{2} - 2 = \frac{1}{2}
(2)
log32=log3212=12log32\log_3 \sqrt{2} = \log_3 2^{\frac{1}{2}} = \frac{1}{2} \log_3 2
(3)
12log23+log4283log821=12log23+log228log243log221log28=12log23+log22823log221123=12log23+12log22812log221=12(log23+log228log221)=12log232821=12log24=122=1\frac{1}{2} \log_2 3 + \log_4 28 - 3 \log_8 \sqrt{21} = \frac{1}{2} \log_2 3 + \frac{\log_2 28}{\log_2 4} - 3 \frac{\log_2 \sqrt{21}}{\log_2 8} = \frac{1}{2} \log_2 3 + \frac{\log_2 28}{2} - 3 \frac{\log_2 21^{\frac{1}{2}}}{3} = \frac{1}{2} \log_2 3 + \frac{1}{2} \log_2 28 - \frac{1}{2} \log_2 21 = \frac{1}{2} (\log_2 3 + \log_2 28 - \log_2 21) = \frac{1}{2} \log_2 \frac{3 \cdot 28}{21} = \frac{1}{2} \log_2 4 = \frac{1}{2} \cdot 2 = 1
(4)
log35413log316213log34=log35413(log3162+log34)=log35413log3(1624)=log35413log3648=log354log36483=log3546483=log35421633=log354633=log3933=log332313=log33213=log3353=53\log_3 54 - \frac{1}{3} \log_3 162 - \frac{1}{3} \log_3 4 = \log_3 54 - \frac{1}{3} (\log_3 162 + \log_3 4) = \log_3 54 - \frac{1}{3} \log_3 (162 \cdot 4) = \log_3 54 - \frac{1}{3} \log_3 648 = \log_3 54 - \log_3 \sqrt[3]{648} = \log_3 \frac{54}{\sqrt[3]{648}} = \log_3 \frac{54}{\sqrt[3]{216 \cdot 3}} = \log_3 \frac{54}{6 \sqrt[3]{3}} = \log_3 \frac{9}{\sqrt[3]{3}} = \log_3 \frac{3^2}{3^{\frac{1}{3}}} = \log_3 3^{2-\frac{1}{3}} = \log_3 3^{\frac{5}{3}} = \frac{5}{3}
(5)
log35log53=log35log33log35=log351log35=1\log_3 5 \cdot \log_5 3 = \log_3 5 \cdot \frac{\log_3 3}{\log_3 5} = \log_3 5 \cdot \frac{1}{\log_3 5} = 1
(6)
log23log2725log532=log23log525log527log532=log2323log535log52=log23231log535log52=log2323log355log52=103log23log35log52=103log33log32log35log52=1031log32log35log32log35=1031log32log32log35log35=103\log_2 3 \cdot \log_{27} 25 \cdot \log_5 32 = \log_2 3 \cdot \frac{\log_5 25}{\log_5 27} \cdot \log_5 32 = \log_2 3 \cdot \frac{2}{3 \log_5 3} \cdot 5 \log_5 2 = \log_2 3 \cdot \frac{2}{3} \cdot \frac{1}{\log_5 3} \cdot 5 \log_5 2 = \log_2 3 \cdot \frac{2}{3} \cdot \log_3 5 \cdot 5 \log_5 2 = \frac{10}{3} \log_2 3 \cdot \log_3 5 \cdot \log_5 2 = \frac{10}{3} \frac{\log_3 3}{\log_3 2} \cdot \log_3 5 \cdot \log_5 2 = \frac{10}{3} \frac{1}{\log_3 2} \cdot \log_3 5 \cdot \frac{\log_3 2}{\log_3 5} = \frac{10}{3} \frac{1}{\log_3 2} \cdot \frac{\log_3 2 \cdot \log_3 5}{\log_3 5} = \frac{10}{3}

3. 最終的な答え

(1) 12\frac{1}{2}
(2) 12log32\frac{1}{2} \log_3 2
(3) 11
(4) 53\frac{5}{3}
(5) 11
(6) 103\frac{10}{3}

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