与えられた数 $(1/2)^{100}$, $(1/30)^{20}$, $0.06^{35}$ をそれぞれ小数で表したとき、小数第何位に初めて0でない数字が現れるかを求める問題です。ただし、$\log_{10}2 = 0.3010$、$\log_{10}3 = 0.4771$ が与えられています。

応用数学対数常用対数数値計算指数
2025/7/27

1. 問題の内容

与えられた数 (1/2)100(1/2)^{100}, (1/30)20(1/30)^{20}, 0.06350.06^{35} をそれぞれ小数で表したとき、小数第何位に初めて0でない数字が現れるかを求める問題です。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

各数について、常用対数をとり、その値から小数部分が初めて0でない数字が現れる位を求めます。
(1) (1/2)100(1/2)^{100} について:
x=(1/2)100x = (1/2)^{100} とおきます。
log10x=log10(1/2)100=100log10(1/2)=100(log101log102)=100(00.3010)=30.10\log_{10}x = \log_{10}(1/2)^{100} = 100\log_{10}(1/2) = 100(\log_{10}1 - \log_{10}2) = 100(0 - 0.3010) = -30.10
log10x=30.10=31+0.90\log_{10}x = -30.10 = -31 + 0.90
したがって、x=1031×100.90x = 10^{-31} \times 10^{0.90} となります。100.9010^{0.90} は1以上10未満の値を持つので、小数第31位に初めて0でない数字が現れます。
(2) (1/30)20(1/30)^{20} について:
x=(1/30)20x = (1/30)^{20} とおきます。
log10x=log10(1/30)20=20log10(1/30)=20(log101log1030)=20(0log10(3×10))=20((log103+log1010))=20((0.4771+1))=20(1.4771)=29.542\log_{10}x = \log_{10}(1/30)^{20} = 20\log_{10}(1/30) = 20(\log_{10}1 - \log_{10}30) = 20(0 - \log_{10}(3 \times 10)) = 20(-(\log_{10}3 + \log_{10}10)) = 20(-(0.4771 + 1)) = 20(-1.4771) = -29.542
log10x=29.542=30+0.458\log_{10}x = -29.542 = -30 + 0.458
したがって、x=1030×100.458x = 10^{-30} \times 10^{0.458} となります。100.45810^{0.458} は1以上10未満の値を持つので、小数第30位に初めて0でない数字が現れます。
(3) 0.06350.06^{35} について:
x=0.0635x = 0.06^{35} とおきます。
log10x=log10(0.06)35=35log10(0.06)=35log10(6×102)=35(log106+log10102)=35(log10(2×3)2)=35(log102+log1032)=35(0.3010+0.47712)=35(0.77812)=35(1.2219)=42.7665\log_{10}x = \log_{10}(0.06)^{35} = 35\log_{10}(0.06) = 35\log_{10}(6 \times 10^{-2}) = 35(\log_{10}6 + \log_{10}10^{-2}) = 35(\log_{10}(2 \times 3) - 2) = 35(\log_{10}2 + \log_{10}3 - 2) = 35(0.3010 + 0.4771 - 2) = 35(0.7781 - 2) = 35(-1.2219) = -42.7665
log10x=42.7665=43+0.2335\log_{10}x = -42.7665 = -43 + 0.2335
したがって、x=1043×100.2335x = 10^{-43} \times 10^{0.2335} となります。100.233510^{0.2335} は1以上10未満の値を持つので、小数第43位に初めて0でない数字が現れます。

3. 最終的な答え

(1) 小数第31位
(2) 小数第30位
(3) 小数第43位

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