数学が楽しくなる!?数学プロフェッショナルの里中がお送りする、マスターへの道 第3回 累乗
2022.01.20
今回は、数学の計算で用いられる「累乗」の計算について、語っていこうと思います。
累乗とは、分かりやすく言うと「同じ数字の掛け算の繰り返し」です。
たとえば、「3×3×3×3×3」であれば、「3の5乗」となります。この計算は中学校で習い、高校では指数関数という単元でも関係しています。
さて、この累乗の計算で、何が言いたいのかというと、この計算はみなさんが思っているよりも、ものすごく数字が増えていく計算ということです。
ちょっとここで、問題です。
「2の10乗(2を10回かけ算する)」を計算すると、いくつになると思いますか? 計算すればわかることなのですが、感覚で「このくらいになるかな?」という感じで答えを出してみてください。
それでは解答ですが、「2の10乗」は、「1024」です。
どうですか? 思ったよりも大きい数字で驚いた方もいるかと思います。それではさらに、びっくりするような問題を出してみましょう。(有名な問題なので、知っている人もいるかも)
1枚の新聞紙を2つに折って、またそれを2つに折って、さらに2つに折って…と折り続けていきます。(現実には無理ですが、折れるということで話しを進めます)
100回折り続けるとどのくらいの厚さになるでしょうか?
1.成人男性の身長(約170cm)くらい
2.スカイツリー(634m)くらい
3.富士山(3776m)くらい
4.地球から宇宙の果てまで(約130億光年)くらい
※1光年=約9兆4600億km
答えは、「4番」です。
新聞紙の厚さを約0.1mmとして、2枚に折ると倍になることから、「0.1×2×2×2×…」と計算することで、厚さを求めることができます。
すると、10回の折り曲げで約10cm、30回の折り曲げで100kmを超えていき、50回の折り曲げで地球から太陽くらいまでの距離になります。
そして、100回の折り曲げで、130億光年以上となります。
実際に電卓などで計算してみるとわかりますが、すぐに数字の桁が増えすぎて計算できなくなってしまいます。累乗の数の増え方が異常な増え方になっていることが分かりましたね。