不等式 $(\frac{1}{6})^n < 0.0001$ を満たす最小の整数 $n$ を求める問題です。ただし、$\log_{10}2 = 0.3010$、$\log_{10}3 = 0.4771$ が与えられています。

代数学不等式対数指数常用対数
2025/7/4

1. 問題の内容

不等式 (16)n<0.0001(\frac{1}{6})^n < 0.0001 を満たす最小の整数 nn を求める問題です。ただし、log102=0.3010\log_{10}2 = 0.3010log103=0.4771\log_{10}3 = 0.4771 が与えられています。

2. 解き方の手順

まず、与えられた不等式 (16)n<0.0001(\frac{1}{6})^n < 0.0001 の両辺の常用対数(底が10の対数)をとります。
log10(16)n<log10(0.0001)\log_{10}(\frac{1}{6})^n < \log_{10}(0.0001)
nlog10(16)<log10(104)n \log_{10}(\frac{1}{6}) < \log_{10}(10^{-4})
nlog10(61)<4n \log_{10}(6^{-1}) < -4
nlog106<4-n \log_{10}6 < -4
nlog106>4n \log_{10}6 > 4
ここで、log106=log10(2×3)=log102+log103=0.3010+0.4771=0.7781\log_{10}6 = \log_{10}(2 \times 3) = \log_{10}2 + \log_{10}3 = 0.3010 + 0.4771 = 0.7781 となります。
したがって、n(0.7781)>4n (0.7781) > 4
n>40.77815.14n > \frac{4}{0.7781} \approx 5.14
nn は整数なので、不等式を満たす最小の整数は6です。

3. 最終的な答え

6

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