数学Ⅱ : 指数関数・対数関数 小数の桁数

例題

log102=0.3010のとき、
(12)100の、小数点以下ではじめて0でない数が現れる位を答えなさい。

解説

例として、小数点以下3桁ではじめて0でない数が現れる小数を考えてみよう。
小数点以下3桁ではじめて0でない数が現れる小数は
0.001

0.009˙
だけど、これは
0.001 0.001

0.009˙
<0.01
と書ける。
この式はさらに、
11000 0.001

0.009˙
<1100
より
103 0.001

0.009˙
<102
と書ける。
つまり、
103小数点以下3桁<102
と言える。
このことから、nを整数として、
10n小数点以下n<10(n1)式A
と考えられる。

この考え方を使って問題を解く。


式Aより、
10n(12)100<10(n1)式B
となるnを見つければ、それが答だ。

式Bの各辺の常用対数をとると、
log1010nlog10(12)100<log1010(n1)
log1010nlog10(21)100<log1010(n1)
log1010nlog102100<log1010(n1)
nlog1010100log102<(n1)log1010

ここで、log102=0.3010log1010=1なので、
n100×0.3010<(n1)
n100×0.3010>n1
n30.10>n1
となる。
nは整数なので、
n=31
となるから、(12)100は小数点以下31桁ではじめて0でない数が現れる。

解答31