$(\frac{1}{2})^{30}$ 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を求める問題です。ただし、$\log_{10}2 = 0.3010$ であるとします。

代数学対数指数常用対数桁数
2025/6/25

1. 問題の内容

(12)30(\frac{1}{2})^{30} 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を求める問題です。ただし、log102=0.3010\log_{10}2 = 0.3010 であるとします。

2. 解き方の手順

(12)30(\frac{1}{2})^{30} の常用対数をとり、その値を計算します。
log10(12)30=30log1012=30(log101log102)=30(0log102)\log_{10} (\frac{1}{2})^{30} = 30 \log_{10} \frac{1}{2} = 30 (\log_{10} 1 - \log_{10} 2) = 30(0 - \log_{10} 2)
log102=0.3010\log_{10} 2 = 0.3010 を代入すると、
30(00.3010)=30(0.3010)=9.0330(0 - 0.3010) = 30(-0.3010) = -9.03
ここで、x=(12)30x = (\frac{1}{2})^{30} とすると、log10x=9.03\log_{10} x = -9.03 となります。
この値を整数部分と小数部分に分けます。
log10x=9.03=10+0.97\log_{10} x = -9.03 = -10 + 0.97
このとき、log10x=10+0.97\log_{10} x = -10 + 0.97 であるから、x=1010×100.97x = 10^{-10} \times 10^{0.97} となります。
100.9710^{0.97} は、log101=0\log_{10} 1 = 0log1010=1\log_{10} 10 = 1 の間にあるので、100.9710^{0.97} は1と10の間の数です。つまり、100.9710^{0.97} は0ではありません。
したがって、x=(12)30=1010×100.97x = (\frac{1}{2})^{30} = 10^{-10} \times 10^{0.97} は、小数第10位に初めて0でない数字が現れます。

3. 最終的な答え

小数第10位

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