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累乗根
写真一番下を計算サイトで計算したら
9^1/3=2.080...
4^1/3=1.587...
2^1/4=(±)1.189…
3^1/5=1.245…
2^1/4 < 3^1/5 < 4^1/3 < 9^1/3
ルート付電卓で計算する場合、2^1/3 はどうやって解を出せばいいのでしょうか。
また大小を調べる際に電卓を使えない場合、頭の中で不等号(<)(>)を見分ける必殺技があれば教えてください。
回答
こんにちは。
まず、電卓でルートのキーがあっても3乗根は無理です。関数電卓とか多機能型電卓なら分数乗もできますが。私のスマホに入っている電卓アプリには累乗の記号 ^ があるので、2^を入れ、そのあとに(1÷3)を入れると計算出来ました。
ところで、これは数学Ⅱの累乗根の問題でしょうから、機械を頼るわけにはいかず、「必殺技!」を身につけるしかありませんよ。
方針は、同じ底なら指数の大小で調べる。異なる底なら、両方とも何乗かして簡単に計算できるようにしてくらべる。これが必殺技です。
第1ステップ 9,4を3^2、2^2と書き直してみると、4つの数は
3^(2/3)、2^(2/3)、2^(1/4)、3^(1/5) に書けます。
このままでわかるのは3^(1/5)<3^(2/3)と2^(1/4)<2^(2/3)です(底が同じなら指数の大きい方が大きい)。
それから2^(2/3)<3^(2/3)もわかりますね。(同じ指数なら底が大きい方が大きい)。
ここまででわかってしまう問題が多いですが、この問題はそうはいきません。
そこであとは比べられそうな2つを選んで調べます。
どれとどれをやればいいのかは決まりはなく、まだ大小関係がわからないものを選びます。
2^(2/3)と3^(1/5)をやってみましょうか。こういう場合は両方を何乗かして、整数乗にすれば計算できて比較できます。
3分の、と5分の ですから、両方を15乗します。ここで指数法則(p^a)^b=p^(ab)を使います。すると2数は
2^10、3^3になるので3^3=27だし、2^10は1024(覚えておくと便利です!)だから3^3<2^10。よって15乗する前の2数の大小もわかって、3^(1/5)<2^(2/3)。
まだ4つの数の大小が決まらないので、2^(1/4)と3^(1/5)を比べてみます。4分の と 5分の ですから、どちらも20乗します。すると2^5と3^4となって32と81ですから……
あとはやってみてください。ここまでで4数の大小はきちんと定まりますね。どれとどれを比べるか、とか、何回やればいいのかは問題によります。
言葉での説明はめんどうですね。
教科書や参考書に類題があるはずですから調べて、解答をよく読んでみてください。
これでわかりますか? わからないとしたらどこですか?
ここまで分かりました。では 2^2/3 < 3^2/3 から発展して 3×2^2/3 、2×3^2/3 はどう考えればいいでしょうか。
ここまで、というのは、この問題はわかったということですね。 それとは別に「3×2^2/3 、2×3^2/3の大小は?」ということを考えている、ということですね。
両方とも「3分の…」ですから、どちらも3乗すれば整数として計算ができるように変形できます。それで比較してみてください。 指数法則 (a×b)^n=a^n×b^n も使いますよ。 3×2^2/3 >2×3^2/3になることを確認してください。
なるほど! 元は極値の問題で出たのが2番目の写真でした。理解できました。ありがとうございます。
お役に立てたならよかったです。またどうぞ。