$(\frac{1}{5})^{10}$を小数で表したとき、小数第何位に初めて0でない数字が現れるか。ただし、$log_{10}2 = 0.3010$とする。

解析学対数指数小数
2025/6/22
## 問題13

1. 問題の内容

(15)10(\frac{1}{5})^{10}を小数で表したとき、小数第何位に初めて0でない数字が現れるか。ただし、log102=0.3010log_{10}2 = 0.3010とする。

2. 解き方の手順

まず、A=(15)10A = (\frac{1}{5})^{10}とおき、log10Alog_{10}Aを計算する。
log10A=log10(15)10=10log10(15)=10log10(51)=10log105log_{10}A = log_{10} (\frac{1}{5})^{10} = 10 log_{10} (\frac{1}{5}) = 10 log_{10} (5^{-1}) = -10 log_{10} 5
ここで、log105log_{10} 5log102log_{10} 2を用いて表す。
log105=log10(102)=log1010log102=1log102log_{10} 5 = log_{10} (\frac{10}{2}) = log_{10} 10 - log_{10} 2 = 1 - log_{10} 2
したがって、
log10A=10(1log102)=10(10.3010)=10(0.6990)=6.99log_{10}A = -10 (1 - log_{10} 2) = -10(1 - 0.3010) = -10(0.6990) = -6.99
log10A=6.99log_{10}A = -6.99なので、A=106.99A = 10^{-6.99}である。
7<6.99<6-7 < -6.99 < -6なので、
107<A<10610^{-7} < A < 10^{-6}
107=0.000000110^{-7} = 0.0000001
106=0.00000110^{-6} = 0.000001
AAは、10710^{-7}より大きく、10610^{-6}より小さいので、小数第7位に初めて0でない数字が現れる。

3. 最終的な答え

小数第7位

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