問題は、水草の除去作業に関する問題で、次の3つの問いに答える必要があります。 (1) $\log_{10} r = 0.0402$ が与えられたとき、$\log_{10} a$ の値を求める。 (2) 作業後に残す水草 $A$ の量を $a\%$ 以下にすれば、次回の作業までに水草 $A$ の量が常に $60\%$ を超えないことがわかるとき、$a$ 以下で最大の整数(サシ)を求める。

応用数学対数指数関数常用対数方程式近似
2025/8/6

1. 問題の内容

問題は、水草の除去作業に関する問題で、次の3つの問いに答える必要があります。
(1) log10r=0.0402\log_{10} r = 0.0402 が与えられたとき、log10a\log_{10} a の値を求める。
(2) 作業後に残す水草 AA の量を a%a\% 以下にすれば、次回の作業までに水草 AA の量が常に 60%60\% を超えないことがわかるとき、aa 以下で最大の整数(サシ)を求める。

2. 解き方の手順

(1) log10a\log_{10} a の値を求める。
問題文に a×r14=60a \times r^{14} = 60 という関係式が書かれています。この両辺の常用対数をとります。
log10(a×r14)=log1060\log_{10}(a \times r^{14}) = \log_{10} 60
log10a+log10r14=log10(6×10)\log_{10} a + \log_{10} r^{14} = \log_{10} (6 \times 10)
log10a+14log10r=log106+log1010\log_{10} a + 14 \log_{10} r = \log_{10} 6 + \log_{10} 10
log10a+14log10r=log106+1\log_{10} a + 14 \log_{10} r = \log_{10} 6 + 1
log10r=0.0402\log_{10} r = 0.0402log106=0.7782\log_{10} 6 = 0.7782 を代入すると、
log10a+14×0.0402=0.7782+1\log_{10} a + 14 \times 0.0402 = 0.7782 + 1
log10a+0.5628=1.7782\log_{10} a + 0.5628 = 1.7782
log10a=1.77820.5628=1.2154\log_{10} a = 1.7782 - 0.5628 = 1.2154
選択肢の中から最も近い値を選ぶと、log10a1.2154\log_{10} a \approx 1.2154 となります。

3. 最終的な答え

log10a=1.2154\log_{10} a = 1.2154

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