$4.32^n$ の整数部分が4桁であるような整数 $n$ の個数を求める問題です。ただし、$log_{10}2 = 0.3010$、$log_{10}3 = 0.4771$ とします。

代数学対数不等式常用対数指数
2025/7/12

1. 問題の内容

4.32n4.32^n の整数部分が4桁であるような整数 nn の個数を求める問題です。ただし、log102=0.3010log_{10}2 = 0.3010log103=0.4771log_{10}3 = 0.4771 とします。

2. 解き方の手順

4.32n4.32^n の整数部分が4桁であるということは、1034.32n<10410^3 \le 4.32^n < 10^4 が成り立つということです。
この不等式の各辺の常用対数を取ります。
log10103log104.32n<log10104log_{10}10^3 \le log_{10}4.32^n < log_{10}10^4
3nlog104.32<43 \le nlog_{10}4.32 < 4
ここで、log104.32log_{10}4.32 を計算します。
log104.32=log10(432/100)=log10432log10100=log10(24×33)2=log1024+log10332=4log102+3log1032log_{10}4.32 = log_{10}(432/100) = log_{10}432 - log_{10}100 = log_{10}(2^4 \times 3^3) - 2 = log_{10}2^4 + log_{10}3^3 - 2 = 4log_{10}2 + 3log_{10}3 - 2
与えられた値を使って計算すると、
log104.32=4(0.3010)+3(0.4771)2=1.204+1.43132=2.63532=0.6353log_{10}4.32 = 4(0.3010) + 3(0.4771) - 2 = 1.204 + 1.4313 - 2 = 2.6353 - 2 = 0.6353
したがって、30.6353n<43 \le 0.6353n < 4 となります。
各辺を0.6353で割ると、
3/0.6353n<4/0.63533/0.6353 \le n < 4/0.6353
4.722...n<6.295...4.722... \le n < 6.295...
nn は整数なので、5n65 \le n \le 6 となります。
よって、n=5,6n = 5, 6 の2つの整数が存在します。
つまり、nn の個数は2個です。

3. 最終的な答え

2

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