【数学Ⅱ】指数関数と対数関数19:常用対数表を用いた計算

常用対数表を用いた計算 指数関数と対数関数
さん
さん

今日の板書はこれ!

常用対数表を用いた計算

常用対数表を使うと、\(1.00\) から \(9.99\) までの数の常用対数(\(\log_{10}\) の値)が小数第4位まで読み取れる。

表より \(\log_{10}1.62=0.2095\)

大きい数・小さい数は \(N=a\times10^{n}\)(\(1\leq a<10\))の形にして、\(\log_{10}(a\times10^{n})=\log_{10}a+n\) で求める(=(積の対数)=(対数の和))。

例題1

常用対数表から \(\log_{10}1.62=0.2095\) とする。次の値を求めよ。(1)\(\log_{10}1620000\) (2)\(\log_{10}0.00162\)


▼ 解答

(1)\(\log_{10}1620000=\log_{10}(1.62\times10^{6})=0.2095+6=\) \(6.2095\)

(2)\(\log_{10}0.00162=\log_{10}(1.62\times10^{-3})=0.2095+(-3)=\) \(-2.7905\)

生徒
生徒

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常用対数表とは?

さん
さん

今回は「常用対数表」を使って、いろいろな数の \(\log_{10}\) を求めていくよ。

生徒
生徒

表って、あの数字がびっしり並んだやつですか…?

さん
さん

そう。でも読み方さえ分かればこわくないよ。まずは表が何を表しているのかからいこう。

常用対数表は、\(1.00,\ 1.01,\ 1.02,\ \dots,\ 9.99\) という数について、その常用対数 \(\log_{10}\) の値を小数第4位まで一覧にしたものです。

左端の「数」の列で上2桁(整数部と小数第1位)を選び、上端の \(0\)〜\(9\) で次の桁(小数第2位)を選ぶと、その交点にその数の \(\log_{10}\) の値が書いてあります。

表の読み方(例:\(\log_{10}1.62\))

さん
さん

さっそく \(\log_{10}1.62\) を読んでみよう。\(1.62\) の上2桁は \(1.6\)、その次の桁は \(2\) だね。

左端の列から \(1.6\) の行 を選び、上端の \(2\) の列 を見ます。

その交点の値が \(\log_{10}1.62\) です。

01234
1.5.1761.1790.1818.1847.1875
1.6.2041.2068.2095.2122.2148
1.7.2304.2330.2355.2380.2405
1.8.2553.2577.2601.2625.2648
常用対数表(抜粋)。1.6 の行と 2 の列の交点が 0.2095

交点は \(0.2095\)。

だから \(\log_{10}1.62=0.2095\) と読み取れます。

生徒
生徒

行と列の交差点を読むだけ!思ったより簡単だ。

大きい数・小さい数の常用対数(例題1)

生徒
生徒

でも表は \(1.00\)〜\(9.99\) しかないですよね。\(1620000\) みたいな大きい数はどうするんですか?

さん
さん

そこで使うのが「(積の対数)=(対数の和)」だよ。どんな数も \(10\) の何乗かに分けてしまえばいい。

どんな正の数も \(N=a\times10^{n}\)(\(1\leq a<10\))の形に表せます。

すると対数の性質から、\(\log_{10}(a\times10^{n})=\log_{10}a+\log_{10}10^{n}=\log_{10}a+n\) と分解できます。

つまり \(\log_{10}(a\times10^{n})=\log_{10}a+n\)

表で読み取るのは \(\log_{10}a\) の部分だけで、あとは \(10\) が何個あるか(\(n\))を足すだけです。

さん
さん

この分解は「対数の性質」そのもの。不安な人はここで復習しておこう。

例題1

常用対数表から \(\log_{10}1.62=0.2095\) とする。次の値を求めよ。(1)\(\log_{10}1620000\) (2)\(\log_{10}0.00162\)

(1)\(\log_{10}1620000\)

まず \(1620000=1.62\times10^{6}\) と表します。

大きい数は \(10\) の正の乗になります。

\(\log_{10}1620000=\log_{10}(1.62\times10^{6})=\log_{10}1.62+6\)。

表より \(\log_{10}1.62=0.2095\) だから、\(=0.2095+6=\) \(6.2095\) となります。

(2)\(\log_{10}0.00162\)

こんどは \(0.00162=1.62\times10^{-3}\)。

\(0\) に近い小さい数は \(10\) のマイナス乗になります。

\(\log_{10}0.00162=\log_{10}(1.62\times10^{-3})=\log_{10}1.62+(-3)=0.2095-3=\) \(-2.7905\) となります。

生徒
生徒

表で \(0.2095\) さえ読めれば、あとは \(10\) の個数を足し引きするだけなんですね!

練習問題

さん
さん

今度は自分で表を読んでみよう。答えは折りたたみの中だよ。

練習1

常用対数表を用いて、次の値を求めよ。(1)\(\log_{10}3450\) (2)\(\log_{10}92000\) (3)\(\log_{10}0.000617\)

それぞれ \(a\times10^{n}\)(\(1\leq a<10\))の形にして、\(\log_{10}a\) を表から読み取ろう。

答えを見る

(1)\(3450=3.45\times10^{3}\)。表より \(\log_{10}3.45=0.5378\)。よって \(\log_{10}3450=0.5378+3=\) \(3.5378\)

(2)\(92000=9.2\times10^{4}\)。表より \(\log_{10}9.20=0.9638\)。よって \(\log_{10}92000=0.9638+4=\) \(4.9638\)

(3)\(0.000617=6.17\times10^{-4}\)。表より \(\log_{10}6.17=0.7903\)。よって \(\log_{10}0.000617=0.7903+(-4)=\) \(-3.2097\)

どれも「\(a\times10^{n}\) に分ける → 表で \(\log_{10}a\) を読む → \(n\) を足す」の3ステップで求められます。

まとめ:常用対数表を用いた計算

さん
さん

さて、今回のまとめだよ!

常用対数表を用いた計算

常用対数表は \(1.00\)〜\(9.99\) の常用対数を小数第4位まで一覧にしたもの。左の「数」で上2桁、上端で次の桁を選び、交点を読む。

どんな正の数も \(N=a\times10^{n}\)(\(1\leq a<10\))にすれば \(\log_{10}N=\log_{10}a+n\)。表で読むのは \(\log_{10}a\) だけでよい。

大きい数は \(n\) が正、\(0\) に近い小さい小数は \(n\) が負になる。

生徒
生徒

また一つ賢くなった!

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