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有限数学 例
log(√x√x)log(3√x)
ステップ 1
log(√x√x)log(3√x)の分母を0に等しいとして、式が未定義である場所を求めます。
log(3√x)=0
ステップ 2
ステップ 2.1
対数の定義を利用してlog(3√x)=0を指数表記に書き換えます。xとbが正の実数でb≠1ならば、logb(x)=yはby=xと同値です。
100=3√x
ステップ 2.2
xについて解きます。
ステップ 2.2.1
方程式を3√x=100として書き換えます。
3√x=100
ステップ 2.2.2
方程式の左辺から根を削除するため、方程式の両辺を3乗します。
3√x3=(100)3
ステップ 2.2.3
方程式の各辺を簡約します。
ステップ 2.2.3.1
n√ax=axnを利用し、3√xをx13に書き換えます。
(x13)3=(100)3
ステップ 2.2.3.2
左辺を簡約します。
ステップ 2.2.3.2.1
(x13)3を簡約します。
ステップ 2.2.3.2.1.1
(x13)3の指数を掛けます。
ステップ 2.2.3.2.1.1.1
べき乗則を当てはめて、指数(am)n=amnをかけ算します。
x13⋅3=(100)3
ステップ 2.2.3.2.1.1.2
3の共通因数を約分します。
ステップ 2.2.3.2.1.1.2.1
共通因数を約分します。
x13⋅3=(100)3
ステップ 2.2.3.2.1.1.2.2
式を書き換えます。
x1=(100)3
x1=(100)3
x1=(100)3
ステップ 2.2.3.2.1.2
簡約します。
x=(100)3
x=(100)3
x=(100)3
ステップ 2.2.3.3
右辺を簡約します。
ステップ 2.2.3.3.1
(100)3を簡約します。
ステップ 2.2.3.3.1.1
(100)3の指数を掛けます。
ステップ 2.2.3.3.1.1.1
べき乗則を当てはめて、指数(am)n=amnをかけ算します。
x=100⋅3
ステップ 2.2.3.3.1.1.2
0に3をかけます。
x=100
x=100
ステップ 2.2.3.3.1.2
0にべき乗するものは1となります。
x=1
x=1
x=1
x=1
x=1
x=1
ステップ 3
log(√x√x)の偏角を0より小さいとして、式が未定義である場所を求めます。
√x√x≤0
ステップ 4
ステップ 4.1
不等式の左辺から根を削除するため、不等式の両辺を2乗します。
√x√x2≤02
ステップ 4.2
不等式の各辺を簡約します。
ステップ 4.2.1
n√ax=axnを利用し、√x√xを(x√x)12に書き換えます。
((x√x)12)2≤02
ステップ 4.2.2
左辺を簡約します。
ステップ 4.2.2.1
((x√x)12)2を簡約します。
ステップ 4.2.2.1.1
((x√x)12)2の指数を掛けます。
ステップ 4.2.2.1.1.1
べき乗則を当てはめて、指数(am)n=amnをかけ算します。
(x√x)12⋅2≤02
ステップ 4.2.2.1.1.2
2の共通因数を約分します。
ステップ 4.2.2.1.1.2.1
共通因数を約分します。
(x√x)12⋅2≤02
ステップ 4.2.2.1.1.2.2
式を書き換えます。
(x√x)1≤02
(x√x)1≤02
(x√x)1≤02
ステップ 4.2.2.1.2
簡約します。
x√x≤02
x√x≤02
x√x≤02
ステップ 4.2.3
右辺を簡約します。
ステップ 4.2.3.1
0を正数乗し、0を得ます。
x√x≤0
x√x≤0
x√x≤0
ステップ 4.3
不等式の左辺から根を削除するため、不等式の両辺を2乗します。
(x√x)2≤02
ステップ 4.4
不等式の各辺を簡約します。
ステップ 4.4.1
n√ax=axnを利用し、√xをx12に書き換えます。
(x⋅x12)2≤02
ステップ 4.4.2
左辺を簡約します。
ステップ 4.4.2.1
(x⋅x12)2を簡約します。
ステップ 4.4.2.1.1
指数を足してxにx12を掛けます。
ステップ 4.4.2.1.1.1
xにx12をかけます。
ステップ 4.4.2.1.1.1.1
xを1乗します。
(x1x12)2≤02
ステップ 4.4.2.1.1.1.2
べき乗則aman=am+nを利用して指数を組み合わせます。
(x1+12)2≤02
(x1+12)2≤02
ステップ 4.4.2.1.1.2
1を公分母をもつ分数で書きます。
(x22+12)2≤02
ステップ 4.4.2.1.1.3
公分母の分子をまとめます。
(x2+12)2≤02
ステップ 4.4.2.1.1.4
2と1をたし算します。
(x32)2≤02
(x32)2≤02
ステップ 4.4.2.1.2
(x32)2の指数を掛けます。
ステップ 4.4.2.1.2.1
べき乗則を当てはめて、指数(am)n=amnをかけ算します。
x32⋅2≤02
ステップ 4.4.2.1.2.2
2の共通因数を約分します。
ステップ 4.4.2.1.2.2.1
共通因数を約分します。
x32⋅2≤02
ステップ 4.4.2.1.2.2.2
式を書き換えます。
x3≤02
x3≤02
x3≤02
x3≤02
x3≤02
ステップ 4.4.3
右辺を簡約します。
ステップ 4.4.3.1
0を正数乗し、0を得ます。
x3≤0
x3≤0
x3≤0
ステップ 4.5
xについて解きます。
ステップ 4.5.1
Take the specified root of both sides of the inequality to eliminate the exponent on the left side.
3√x3≤3√0
ステップ 4.5.2
方程式を簡約します。
ステップ 4.5.2.1
左辺を簡約します。
ステップ 4.5.2.1.1
累乗根の下から項を取り出します。
x≤3√0
x≤3√0
ステップ 4.5.2.2
右辺を簡約します。
ステップ 4.5.2.2.1
3√0を簡約します。
ステップ 4.5.2.2.1.1
0を03に書き換えます。
x≤3√03
ステップ 4.5.2.2.1.2
累乗根の下から項を取り出します。
x≤0
x≤0
x≤0
x≤0
x≤0
x≤0
ステップ 5
log(3√x)の偏角を0より小さいとして、式が未定義である場所を求めます。
3√x≤0
ステップ 6
ステップ 6.1
To remove the radical on the left side of the inequality, cube both sides of the inequality.
3√x3≤03
ステップ 6.2
不等式の各辺を簡約します。
ステップ 6.2.1
n√ax=axnを利用し、3√xをx13に書き換えます。
(x13)3≤03
ステップ 6.2.2
左辺を簡約します。
ステップ 6.2.2.1
(x13)3を簡約します。
ステップ 6.2.2.1.1
(x13)3の指数を掛けます。
ステップ 6.2.2.1.1.1
べき乗則を当てはめて、指数(am)n=amnをかけ算します。
x13⋅3≤03
ステップ 6.2.2.1.1.2
3の共通因数を約分します。
ステップ 6.2.2.1.1.2.1
共通因数を約分します。
x13⋅3≤03
ステップ 6.2.2.1.1.2.2
式を書き換えます。
x1≤03
x1≤03
x1≤03
ステップ 6.2.2.1.2
簡約します。
x≤03
x≤03
x≤03
ステップ 6.2.3
右辺を簡約します。
ステップ 6.2.3.1
0を正数乗し、0を得ます。
x≤0
x≤0
x≤0
x≤0
ステップ 7
√xの被開数を0より小さいとして、式が未定義である場所を求めます。
x<0
ステップ 8
√x√xの被開数を0より小さいとして、式が未定義である場所を求めます。
x√x<0
ステップ 9
ステップ 9.1
不等式の左辺から根を削除するため、不等式の両辺を2乗します。
(x√x)2<02
ステップ 9.2
不等式の各辺を簡約します。
ステップ 9.2.1
n√ax=axnを利用し、√xをx12に書き換えます。
(x⋅x12)2<02
ステップ 9.2.2
左辺を簡約します。
ステップ 9.2.2.1
(x⋅x12)2を簡約します。
ステップ 9.2.2.1.1
指数を足してxにx12を掛けます。
ステップ 9.2.2.1.1.1
xにx12をかけます。
ステップ 9.2.2.1.1.1.1
xを1乗します。
(x1x12)2<02
ステップ 9.2.2.1.1.1.2
べき乗則aman=am+nを利用して指数を組み合わせます。
(x1+12)2<02
(x1+12)2<02
ステップ 9.2.2.1.1.2
1を公分母をもつ分数で書きます。
(x22+12)2<02
ステップ 9.2.2.1.1.3
公分母の分子をまとめます。
(x2+12)2<02
ステップ 9.2.2.1.1.4
2と1をたし算します。
(x32)2<02
(x32)2<02
ステップ 9.2.2.1.2
(x32)2の指数を掛けます。
ステップ 9.2.2.1.2.1
べき乗則を当てはめて、指数(am)n=amnをかけ算します。
x32⋅2<02
ステップ 9.2.2.1.2.2
2の共通因数を約分します。
ステップ 9.2.2.1.2.2.1
共通因数を約分します。
x32⋅2<02
ステップ 9.2.2.1.2.2.2
式を書き換えます。
x3<02
x3<02
x3<02
x3<02
x3<02
ステップ 9.2.3
右辺を簡約します。
ステップ 9.2.3.1
0を正数乗し、0を得ます。
x3<0
x3<0
x3<0
ステップ 9.3
xについて解きます。
ステップ 9.3.1
Take the specified root of both sides of the inequality to eliminate the exponent on the left side.
3√x3<3√0
ステップ 9.3.2
方程式を簡約します。
ステップ 9.3.2.1
左辺を簡約します。
ステップ 9.3.2.1.1
累乗根の下から項を取り出します。
x<3√0
x<3√0
ステップ 9.3.2.2
右辺を簡約します。
ステップ 9.3.2.2.1
3√0を簡約します。
ステップ 9.3.2.2.1.1
0を03に書き換えます。
x<3√03
ステップ 9.3.2.2.1.2
累乗根の下から項を取り出します。
x<0
x<0
x<0
x<0
x<0
ステップ 9.4
x√xの定義域を求めます。
ステップ 9.4.1
√xの被開数を0以上として、式が定義である場所を求めます。
x≥0
ステップ 9.4.2
定義域は式が定義になるxのすべての値です。
[0,∞)
[0,∞)
ステップ 9.5
各根を利用して検定区間を作成します。
x<0
x>0
ステップ 9.6
各区間から試験値を選び、この値を元の不等式に代入して、どの区間が不等式を満たすか判定します。
ステップ 9.6.1
区間x<0の値を検定し、この値によって不等式が真になるか確認します。
ステップ 9.6.1.1
区間x<0の値を選び、この値によって元の不等式が真になるか確認します。
x=-2
ステップ 9.6.1.2
xを元の不等式の-2で置き換えます。
(-2)√-2<0
ステップ 9.6.1.3
左辺は右辺に等しくありません。つまり、与えられた文は偽です。
False
False
ステップ 9.6.2
区間x>0の値を検定し、この値によって不等式が真になるか確認します。
ステップ 9.6.2.1
区間x>0の値を選び、この値によって元の不等式が真になるか確認します。
x=2
ステップ 9.6.2.2
xを元の不等式の2で置き換えます。
(2)√2<0
ステップ 9.6.2.3
左辺2.82842712は右辺0より小さくありません。つまり、与えられた文は偽です。
False
False
ステップ 9.6.3
区間を比較して、どちらが元の不等式を満たすか判定します。
x<0偽
x>0偽
x<0偽
x>0偽
ステップ 9.7
この区間になる数がないので、この不等式に解はありません。
解がありません
解がありません
ステップ 10
分母が0に等しい、平方根の引数が0より小さい、または対数の引数が0以下の場合、方程式は未定義です。
x≤0,x=1
(-∞,0]∪[1,1]
ステップ 11