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Mathematics Senior High

この問題の(2)なんですが、3のn+ 1乗>=10^9+1ならば、3^n+ 1>10^9になる理由がわかりません。 この変形が成り立つためになぜnが自然数である必要があるのでしょうか?

38 nを自然数とし, 3 進法で表したとき11の後に0がn個続く数を a とする。 すなわち, an=1100......0 (3) である。 (1) an 10進法で表して素因数分解せよ。 (2) 以下、すべて10進法で考える。 an の正の約数の和を S とする。 S≧35×10°とな の自然数nを求めよ。 ただし, log10 30.4771 とする。 [類関 針 n (1) まずは, an を10進法で表す。 3” でくくると素因数分解できる。 (2) 正の約数の和は,(1) で示した素因数分解の結果を用いる。………B 和の計算では,等比数列の和の公式を用いる。 ...... C 10°+1のままでは,両 使用対数をとっても右辺 がうまくできない。 nが自然数のとき +1 と 3 +110°が あることを利用し, ●の常用対数をとっ [AI 条件 S, ≧ 35×10°から,nを指数に含む不等式が出てくる。両辺の常用対数をとる とにより n を求める。 (¹) (2) Sn=(1+2+2²)(1+3+······+3²) (1) an を 10進法で表すと an=1100・・・・・・・0 (3)=1・3n+1+1・3"=3"(3+1)=2・3” =7.1(3"+1−1)_7 3-1 Sn≧35×10° とすると よって ゆえに 3+1≧ 10°+1 3n+1−110° 第11章 数 2 - (3+1−1) 7 1/12 (3+1-1 37110°+1) (3"+1−1)≧35×10° nは自然数であるから 3n+1>10⁹ この不等式の両辺の常用対数をとると log103n+1 > 10g10 10° (n+1)×0.4771>9 9 0.4771 (+4)(1+ よって ゆえに n+1> = 18.8...... これを満たす最小の自然数nは n=18 したがって, Sn≧ 35 × 10° となる最小の自然数nは18 333

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