不等式 $2^n > 10000$ を満たす最小の整数 $n$ を求めよ。ただし、$\log_{10}2 = 0.3010$とする。

代数学不等式対数指数近似計算
2025/5/14

1. 問題の内容

不等式 2n>100002^n > 10000 を満たす最小の整数 nn を求めよ。ただし、log102=0.3010\log_{10}2 = 0.3010とする。

2. 解き方の手順

与えられた不等式 2n>100002^n > 10000 の両辺の常用対数(底が10の対数)を取ると、
log102n>log1010000\log_{10} 2^n > \log_{10} 10000
対数の性質より、
nlog102>log10104n \log_{10} 2 > \log_{10} 10^4
nlog102>4log1010n \log_{10} 2 > 4 \log_{10} 10
nlog102>4n \log_{10} 2 > 4
ここで、log102=0.3010\log_{10} 2 = 0.3010 を代入すると、
0.3010n>40.3010 n > 4
n>40.3010n > \frac{4}{0.3010}
n>400003010=400030113.289n > \frac{40000}{3010} = \frac{4000}{301} \approx 13.289
したがって、不等式を満たす最小の整数 nn は14である。

3. 最終的な答え

14

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