以下の内容はhttps://spherical-harmonics.hateblo.jp/entry/Todai/1913/Ributu_4より取得しました。


1913年(大正2年)東京帝國大學理科大學物理科-數學[4]

[4] 9^{9^9} ハ約幾桁ノ數ナルカ.\log 2=0.301,\log 3=0.477

2019.03.07記
普通の問題.

[解答]
\log_{10} 9^{9^9}=2\cdot 9^9\log_{10} 3 である.
 \log_{10} (2\cdot 9^9) =18\log_{10} 3+\log_{10}2\approx 8.887
及び \log_{10}6=0.778\lt  0.887\lt \log_{10}8=0.903 から
6\times 10^8 \lt 2\cdot 9^9 \lt 8\times 10^8
だから
2.862\times 10^8\lt \log_{10} 9^{9^9}\lt 3.816\times 10^8
となるので真ん中をとって約3億3千万桁の数となる.

というのが粗い評価.もう少し頑張って \log_{10}7 を求めると次のようになる.

[別解]
48\lt 49\lt 50 から 4\log_{10}2+\log_{10}3\lt 2\log_{10}7\lt 2-\log_{10}2となり 0.8405\lt \log_{10}7\lt 0.8495 となるので 7\times 10^8 \lt 2\cdot 9^9 \lt 8\times 10^8 となる.よって
3.339\times 10^8\lt \log_{10} 9^{9^9}\lt 3.816\times 10^8
となり,真ん中の 3.55775\times 10^8 をとって約3億6千万桁の数となる.

より正確にするためには 2\cdot 9^9 を細かく見なければならない.8\lt 9\lt 109 を評価しようとすると,1回掛ける毎に約1割の誤差がでるので誤差が大きい.実際  8^9=2^{27}=134217728\lt 9^9 \lt 10^9=1000000000 と右辺は左辺の7倍以上になっている.

そこで 2^3\cdot 10=80\lt 81=9^2 を利用して小さく見積ると
 4\times 10^7=40000000<40980000= 2^{12}\cdot 10^4\lt 9^8
となるので
7.2\times 10^8\lt 2\cdot 9^9
であることがわかる.また
3^9=19683\lt 2\times 10^4
から
2\cdot 9^9\lt 8\times 10^8
であることがわかるが,与えられた対数の値を用いて計算するのに比べて大して精度が上がっていないことがわかる.
対数の値を知っていることがどれだけすごいかわかるだろう.

このまま続けると 7.2\lt 2\cdot 9^9\lt 8\times 10^8 となり,3.4344\times 10^8 \lt \log_{10} 9^{9^9}\lt 3.816\times 10^8 が得られ,約3億6千万桁の数となる.

正確には 2\cdot 9^9=774840978 から \log_{10} 9^{9^9}=369693099.6315\cdots となるので3億6969万3100桁の数となる.よって有効数字2桁だと約3億7千万桁となるが,その精度で求めるのは骨が折れるだろう.




以上の内容はhttps://spherical-harmonics.hateblo.jp/entry/Todai/1913/Ributu_4より取得しました。
このページはhttp://font.textar.tv/のウェブフォントを使用してます

不具合報告/要望等はこちらへお願いします。
モバイルやる夫Viewer Ver0.14