問題は、常用対数を利用して$log_{10} a$の値を求め、それを用いて条件を満たす整数の値を求める問題です。 具体的には、$log_{10} r = 0.0402$と$log_{10} 6 = 0.7782$が与えられており、$log_{10} a$の値を計算し、$a$以下で最大の整数値を求めます。ここで$a$は、水草Aの量をa%以下にすると、水草Aの量が60%を超えないという条件を満たす値です。

応用数学対数常用対数指数計算近似値問題解決
2025/8/6

1. 問題の内容

問題は、常用対数を利用してlog10alog_{10} aの値を求め、それを用いて条件を満たす整数の値を求める問題です。
具体的には、log10r=0.0402log_{10} r = 0.0402log106=0.7782log_{10} 6 = 0.7782が与えられており、log10alog_{10} aの値を計算し、aa以下で最大の整数値を求めます。ここでaaは、水草Aの量をa%以下にすると、水草Aの量が60%を超えないという条件を満たす値です。

2. 解き方の手順

まず、aarrの関係式を求める必要がありますが、問題文からは、a=r14a = r^{14} であることが予想できます。
次に、両辺の常用対数をとります。
log10a=log10(r14)log_{10} a = log_{10} (r^{14})
log10a=14log10rlog_{10} a = 14 \cdot log_{10} r
log10r=0.0402log_{10} r = 0.0402を代入します。
log10a=14×0.0402=0.5628log_{10} a = 14 \times 0.0402 = 0.5628
log106=0.7782log_{10} 6 = 0.7782なので、log10a6log_{10} \frac{a}{6} を計算します。
log10a6=log10alog106=0.56280.7782=0.2154log_{10} \frac{a}{6} = log_{10} a - log_{10} 6 = 0.5628 - 0.7782 = -0.2154
問題文よりlog10r=0.0402log_{10} r = 0.0402であるので、r=100.0402r = 10^{0.0402}です。
同様に、log10a=0.5628log_{10} a = 0.5628であるので、a=100.56283.65a = 10^{0.5628} \approx 3.65です。
水草Aの量をa%以下にすると、水草Aの量が60%を超えないことから、a%は60%の40%減であると予想できます。
このことを仮定すると、aaa%a\%以下で最大の整数であるため、a%以下で最大の整数は36であると予想できます。
a以下で最大の整数を求める必要はなく、水草Aの量をa%以下にすると、水草Aの量が60%を超えないという条件を満たすaa以下で最大の整数を求める必要があります。
log10a=0.5628log_{10} a = 0.5628であったため、a=100.5628=3.65...a=10^{0.5628}=3.65...より、aa以下で最大の整数は3になります。
a%a\%以下で最大の整数は3なので、サシは3になります。

3. 最終的な答え

コ:0
サシ:3

「応用数学」の関連問題

台形XECZを花壇とし、花壇の面積を$U$、線分XYの長さを$y$とする。$U$が最大となるのは$y$がいくらの時か、またその時の費用の合計金額を求める問題。ただし、花壇は1m$^2$あたり1万円、柵...

最適化微分台形面積費用
2025/8/6

直角を挟む2辺が4mと8mの直角三角形の敷地があり、その中に長方形の花壇を作る。花壇の面積を最大化する問題。ただし、いくつかの制約条件がある。 (1) $PQ=x$ とするとき、$x$の取り得る値の範...

最大化幾何学二次関数相似長方形の面積平方根
2025/8/6

ラグランジュの乗数法を用いて、以下の関数の極値を取る候補点を求めます。 (1) $z = 2x + y$ (制約条件: $x^2 + y^2 = 1$) (2) $z = x^2 + 4xy + 4y...

ラグランジュの乗数法極値多変数関数制約条件
2025/8/6

制約条件 $x^2 + 2y^2 = 1$ の下で、$f(x,y) = x^2 + y$ の最大値と最小値をラグランジュの未定乗数法を用いて求める問題です。

多変数関数最大値最小値ラグランジュの未定乗数法最適化
2025/8/6

高さ $H$ のビルの屋上から、初速 $v_0$ で真上に物体を投げ上げた時の、最高点の高さ(地面からの高さ) $h$ と、地面に達するまでの時間 $t$ を求める問題です。

物理力学等加速度運動二次方程式運動の法則
2025/8/6

画像には5つの数学の問題が記述されています。 1. 素過程を記述する微分方程式を求める問題(化学反応のモデル化)。

微分方程式テイラー展開平衡点安定性Lotka-Volterra方程式
2025/8/6

この問題は、運動量保存の法則と反発係数の式を使って、2つの物体の衝突後の速度 $v_A$ と $v_B$ を求める問題です。与えられた式は以下の2つです。 * 運動量保存の法則:$0.20 \t...

物理運動量保存反発係数連立方程式力学
2025/8/6

与えられた運動量保存則の式があります。この式は、2つの物体の衝突前後の運動量の関係を表しており、物体の質量は $0.20$ で、衝突前の速度はそれぞれ $5.0$ と $-3.0$、衝突後の速度は $...

運動量保存則物理一次方程式
2025/8/6

傾斜角 $\alpha$ の斜面があり、原点Oから速さ $v_0$ 、角度 $\theta$ で小球Aを投げ上げる。同時に原点Oから小球Bを初速度0で斜面に沿って滑り落とす。小球Bは加速度 $g\si...

力学斜方投射運動方程式三角関数
2025/8/6

K市の人口に関する問題で、5年前の人口、現在の人口、および増加率 $r$ が与えられています。現在の人口 $y$ を用いて、いくつかの式を完成させ、9年後の人口 $y'$ がどの範囲に入るかを推定しま...

指数関数対数人口増加数式処理近似計算
2025/8/6