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2019年(平成31年)京都大学-数学(文系)[1]問2

2025.04.20記

[1] 問2 8.94^{18} の整数部分は何桁か.また最高位からの2桁の数字を求めよ.例えば, 12345.6789 の最高位からの2桁は12を指す.

(対数表は省略)

2025.05.02記
\log_{10} 8.94\approx 0.95=1-\dfrac{1}{20} なので 18\log_{10} 8.94\approx 0.95=18-\dfrac{9}{10}=17.1 となり,18\log_{10} 8.94 はそれよりも少し大きい程度なので,
0.95125\leqq  \log_{10}8.94\lt 0.95135
まで精密に計算する必要はない.実際前半は 0.95\lt  \log_{10}8.94\lt 0.96 が成立するので
18\times 0.95=17.1\lt  \log_{10}8.94^{18}\lt 17.1+0.18=17.28
となり,この精度で 8.94^{18} の整数部分は 18 桁となることがわかる.

通常,最高位の桁数を見るときは微妙なものを除いて
0.30,0.47,0.60,0.69,0.77,0.84,0.90,0.95
のように小数第2位あたりまで見れば良い.与えられた対数表を眺めてみると,最高位2桁の数を見るときは微妙なものを除いて小数第3位まで見れば良さそうとあたりをつける.

[解答]
8.94^{18}=A\times 10^n0\lt A\lt1) とおくと,この整数部分は n+1 桁となる.

対数表により 0.951\lt  \log_{10}8.94\lt 0.952 が成立するので
18\times 0.951=17.118\lt  \log_{10}8.94^{18}=n+\log_{10}A \lt 17.118+0.018=17.136
となり,n=170.118\lt \log_{10} A\lt 0.136 となる.ここで対数表により
\log_{10} 1.30\lt 0.114 \lt \log_{10} A \lt 0.136 \lt \log_{10}1.37
であるから
1.30\times 10^{17}\lt 8.94^{18}\lt 1.37\times 10^{17}
が成立する.

よって 8.94^{18} の整数部分は 18 桁であり,最高位からの2桁の数字は 13 である.

0.95125\leqq  \log_{10}8.94\lt 0.95135 から 0.1225\leqq  \log_{10} A\lt 0.1243 となり,
\log_{10} 1.32 \lt \log_{10} A \lt \log_{10}1.34
が成立します.




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