$\log_2 0.5$, $\log_2 3$, $1$ の値を小さい順に並べよ。

代数学対数大小比較対数関数
2025/7/12

1. 問題の内容

log20.5\log_2 0.5, log23\log_2 3, 11 の値を小さい順に並べよ。

2. 解き方の手順

まず、log20.5\log_2 0.5 の値を求めます。0.5=12=210.5 = \frac{1}{2} = 2^{-1} なので、
log20.5=log221=1\log_2 0.5 = \log_2 2^{-1} = -1
次に、log23\log_2 3 の値を考えます。21=22^1 = 2 であり、22=42^2 = 4 です。2<3<42 < 3 < 4 であることから、1<log23<21 < \log_2 3 < 2 であることがわかります。より正確には、底が2の対数は単調増加であるため、21<3<222^1 < 3 < 2^2 より、1<log23<21 < \log_2 3 < 2 が成り立ちます。
また、21.5=222×1.414=2.828<32^{1.5} = 2\sqrt{2} \approx 2 \times 1.414 = 2.828 < 3 なので、1.5<log23<21.5 < \log_2 3 < 2 となります。
同様に、21.63.032^{1.6} \approx 3.03よりlog231.58\log_2 3 \approx 1.58 程度だと分かります。
最後に、1 と log23\log_2 3 を比較すると、1<log231 < \log_2 3 です。
したがって、1<1<log23-1 < 1 < \log_2 3 となります。

3. 最終的な答え

log20.5,1,log23\log_2 0.5, 1, \log_2 3