与えられた対数の値を求める問題です。具体的には、以下の4つの対数の値を計算します。 (1) $\log_{3}{27}$ (2) $\log_{5}{1}$ (3) $\log_{10}{\frac{1}{100}}$ (4) $\log_{\frac{1}{3}}{9}$ また、xが1から3まで変化するとき、関数$f(x)=-3x+2$の平均変化率を求めます。

解析学対数指数平均変化率関数
2025/3/10

1. 問題の内容

与えられた対数の値を求める問題です。具体的には、以下の4つの対数の値を計算します。
(1) log327\log_{3}{27}
(2) log51\log_{5}{1}
(3) log101100\log_{10}{\frac{1}{100}}
(4) log139\log_{\frac{1}{3}}{9}
また、xが1から3まで変化するとき、関数f(x)=3x+2f(x)=-3x+2の平均変化率を求めます。

2. 解き方の手順

(1) log327\log_{3}{27}
3を何乗すると27になるかを考えます。33=273^3 = 27なので、
log327=3\log_{3}{27} = 3
(2) log51\log_{5}{1}
5を何乗すると1になるかを考えます。任意の数aに対してa0=1a^0 = 1なので、
log51=0\log_{5}{1} = 0
(3) log101100\log_{10}{\frac{1}{100}}
10を何乗すると1100\frac{1}{100}になるかを考えます。1100=102\frac{1}{100} = 10^{-2}なので、
log101100=2\log_{10}{\frac{1}{100}} = -2
(4) log139\log_{\frac{1}{3}}{9}
13\frac{1}{3}を何乗すると9になるかを考えます。(13)2=32=9(\frac{1}{3})^{-2} = 3^2 = 9なので、
log139=2\log_{\frac{1}{3}}{9} = -2
関数f(x)=3x+2f(x) = -3x + 2の平均変化率を求める手順は以下の通りです。
平均変化率とは、xの変化量に対するyの変化量の割合です。
xが1から3まで変化するので、xの変化量は31=23 - 1 = 2です。
x=1のとき、f(1)=3(1)+2=1f(1) = -3(1) + 2 = -1
x=3のとき、f(3)=3(3)+2=7f(3) = -3(3) + 2 = -7
yの変化量はf(3)f(1)=7(1)=6f(3) - f(1) = -7 - (-1) = -6
平均変化率はyの変化量xの変化量=62=3\frac{yの変化量}{xの変化量} = \frac{-6}{2} = -3

3. 最終的な答え

(1) log327=3\log_{3}{27} = 3
(2) log51=0\log_{5}{1} = 0
(3) log101100=2\log_{10}{\frac{1}{100}} = -2
(4) log139=2\log_{\frac{1}{3}}{9} = -2
f(x)=3x+2f(x) = -3x + 2の平均変化率: 3-3

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