問題は、$N = 287^3 \times 5120$ について、指数部分、小数部分を求めたり、常用対数表を使って $log_{10}N$ の値を計算し、それを用いて $N$ の最高位の数字や桁数を求める問題です。

応用数学対数常用対数桁数指数数値計算
2025/7/25

1. 問題の内容

問題は、N=2873×5120N = 287^3 \times 5120 について、指数部分、小数部分を求めたり、常用対数表を使って log10Nlog_{10}N の値を計算し、それを用いて NN の最高位の数字や桁数を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、 N=2873×5120N = 287^3 \times 5120 を、2.872.875.125.121010 の累乗の積で表します。
287=2.87×102287 = 2.87 \times 10^2
5120=5.12×1035120 = 5.12 \times 10^3
したがって、
N=(2.87×102)3×(5.12×103)=2.873×106×5.12×103=2.873×5.12×109N = (2.87 \times 10^2)^3 \times (5.12 \times 10^3) = 2.87^3 \times 10^6 \times 5.12 \times 10^3 = 2.87^3 \times 5.12 \times 10^9
よって、ア=2、イ=3であり、ウエ=9となる。
次に、log10Nlog_{10}N を求めます。
log10N=log10(2.873×5.12×109)=3log102.87+log105.12+log10109log_{10}N = log_{10}(2.87^3 \times 5.12 \times 10^9) = 3log_{10}2.87 + log_{10}5.12 + log_{10}10^9
log102.87=0.4579log_{10}2.87 = 0.4579 (常用対数表から)
log105.12log_{10}5.12 は常用対数表から 0.70930.7093 である。
したがって、
log10N=3×0.4579+0.7093+9=1.3737+0.7093+9=11.083log_{10}N = 3 \times 0.4579 + 0.7093 + 9 = 1.3737 + 0.7093 + 9 = 11.083
オ=3log102.87+log105.12+3log_{10}2.87+log_{10}5.12+、カ=0.70930.7093、キ=11.08311.083
log10N=11.083log_{10}N = 11.083 であるので、NN の桁数は整数部分に 11 を足した 11+1=1211+1=12 であり、NN は12桁の整数であることがわかります。よってシス=12である。
log10Nlog_{10}N の小数部分は 0.0830.083 です。
0.0830.083 に最も近い常用対数表の値は、 log101.21log_{10}1.210.07920.0792 または log101.22log_{10}1.220.08640.0864 です。
今回はlog101.21log_{10}1.21に近いので、ここでは1.211.21とします。
N1.21×10111.2×1011N \approx 1.21 \times 10^{11} \approx 1.2 \times 10^{11}
NN の最高位の数字は 1 であり、サ=1です。
また、キの整数部分は11なので、クケ=11です。
log10Nlog_{10}N の小数部分は0.0830.083なのでコ=1.211.21 です。
1.21×10111.21 \times 10^{11}の値を計算すると、121,000,000,000121,000,000,000となります。
Nの値はおよそ、1.21×10111.21 \times 10^{11}です。
log105.12=0.7093log_{10}5.12 = 0.7093 である。

3. 最終的な答え

ア=2, イ=3, ウエ=9, オ=3log102.87+log105.12+3log_{10}2.87+log_{10}5.12+, カ=0.70930.7093, キ=11.08311.083, クケ=11, コ=1.21, サ=1, シス=12

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