第2問 必答問題) (配点 15
k,nを自然数とし,kについての条件Aを次のように定める。
条件A: k" が (n+1)桁の数となる。
(2)以下の問題では,必要ならば次の値を用いてもよい。
log102=0.3010.log103= 0.4771, log 107=0.8451, logio 11=1.0414
花子さんと太郎さんは, 続いて次の課題2 について話している。 0
課題2
条件Aを満たすんの個数が1となるようなnの最小値を求めよ。 よ
(1)太郎さんと花子さんは、次の課題1 について話している。
課題 1
条件Aを満たすkの個数が、xの値によってどのように変わるかを考察
せよ。
太郎:いきなり”で考えることは難しそうだね。 n=1の場合から具体的
に考えてみよう。
花子: n=1のときは,条件Aは 「kが2桁の数となる。」つまり
10≦k < 10°と表せるね。 このようなkは全部でアイ個あるよ。
99-9=90
n=2のときはどうなるかな。
花子: どのようなnに対してもk=10は条件Aを必ず満たすことはわ
かっているよ。
太郎: そうか。 条件Aを満たすの個数が1となるときは,k=10のみと
わかるね。
花子 (10-1)", (10+1) (n+1) 桁になるかどうかに注目してみよう。
(10-1)" は
(10+1)" は
blog (10-1) == Welogioco - (ogrol)
=n-logol
条件Aを満たすkの個数が1となるためのnの必要十分条件は, キが
(n+2) 桁以上になることである。
J: 0125 0
あることがわかるよ。
花子:n=3のときも同じように計算していくとnを大きくしていく
と、条件を満たすの個数は減っていく気がするね。 n をどんど
ん大きくしていくと, 条件Aを満たすんの個数が0となるのか
な?
56.78.9
太郎: n=2のときは,条件Aは 「kが3桁の数となる。」 だから,
10°k < 10°を満たす自然数を数えればいいね。 10=3.16...
であることを用いると,この不等式を満たすには全部で ウェ 個
10≦k10010
31-9=22
10k<31.6...
以上より, 条件Aを満たすんの個数が1となるとき,n クケであり,
求めるnの最小値はクケであることがわかる。
の解答群
⑩どのようなnに対しても (n+1) 桁にならない実
は
①nの値によって, (n+1) 桁になるときとならないときのどちらもある
70-4300
キ の解答群
太郎:10” は (n+1) 桁だから,k=10のときは,条件Aを必ず満たすよ。
⑩ (10-1)"
① 10+1)"
だから,条件Aを満たすんの個数が0とはならないね。
(3) 条件Aを満たすの個数が2となるようなnは全部で コサ個ある。
(数学Ⅱ,数学B,数学C第2問は次ページに続く。)
-9-
- 8
コロ