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練習初項が2, 公比が4の等比数列を {an} とする。 ただし, 10g102=0.3010, logio3=0.4771とする。
④18 (1) a が10000を超える最小のnの値を求めよ。
(2)初項から第n項までの和が100000 を超える最小のn の値を求めよ。
(1)初項が2,公比が4の等比数列であるから
an=2.4"-11
2.4-110000
22n-1>104
10g1022n-1>10g10 104
an> 10000 とすると
整理して
両辺の常用対数をとると
ゆえに (n-1)10g102>4
よって
n>
/12/11
2
2 log102
108102
+1
+ =7.14......
1
0.3010 2
この不等式を満たす最小の自然数n を求めて
←an=arn-1
←2.4" '=2(22)7-1
=2.227-2
←log1010=410g1010=4
←log102 0
検討 対数の性質
(数学II) > 0, ¥1,
M> 0, N > 0, んは実数
のとき
110gaMN
n=8
(2) 初項から第n項までの和は
2(4-1)_2(4"-1)
=
4-1
=logaM+logaN
2(4"-1)
> 100000
M
①として, 両辺の常用対数をとると
2
loga
3
N
2(4-1)
=logaM-logaN
log10
->log10 105
3
3
loga M=klog.M
ゆえに
よって
log10 (4"-1)>5-10g102+10g103
ここで
10g102+10g10 (4-1)-10g103>5
5-10g102+10g103=5-0.3010+0.4771=5.1761
>5=510g1010=10g10105
ゆえに
10g10 (4-1)>10g10 105
よって
4"-1>105
ゆえに
4">105
② すなわち
22n>105
<4">105+1>105
この両辺の常用対数をとると
2n10g10 2>5
5
ゆえに n>
5
2 log102 2.0.3010
=8.3......
よって、②を満たす最小の自然数nは
ここで
n=9
2(4°-1)=1/2(4'+1)(4'-1)= 2
3
3
2(49-1)
2=1/12 (2.4°+1)(2・4°-1)=1/23・51
3
=174762>100000
3
・・257・255=43690 <100000
<48-1-(4)-1
・・513・511
<4-1-(2.4)-1
2(4"-1)
3
は単調に増加するから, ①を満たす最小の自然数nは
n=9