210 < (5/4)n < 220 を満たす自然数は 何個あるか
 ただし 0.301 < log102 < 0.3011 である。

解答

log102 を α で表すことにする。
log10(5/4) = log10(10/8) = log1010 - log108 = 1 - 3 log102 = 1 - 3α
である。
もちろん log10(5/4) > 0 なので 1 - 3α > 0 である。
210 < (5/4)n < 220
が成り立つための必要十分条件は
10 α < n(1 - &3alpha;) < 20 α
が成り立つこと。即ち
10 α /(1 - 3α) < n < 20 α/(1 - 3α) .... @
が成り立つことである。
    .
0.301 < α < 0.3011 で 0.0967 < 1 - 3α < 0.097 なので
0.301/0.097 < α /(1 - 3α) < 0.3011/0.0967
 これより
 3.10 < α /(1 - 3α) < 3.12
を得る。
 31.0 < 10 α /(1 - 3α) < 31.2
 62.0 < 20 α /(1 - 3α) < 62.4
なので、自然数 n が @ を満たす必要十分条件は
  32 ≤ n ≤ 62
であり、是を満たす自然数は 31 個ある。

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