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◆電卓無しには考えられなかった
今回は対数のお話です。
対数って聞いても何の事だったか思い出すのにも時間がかかっちゃう。そんな人は多いのではないでしょうか。私も仕事で年に数度程度しか使わないし、計算は電卓かExcelです。しかし、最近アナログの電子工作や計測の場面で対数がお目見えする機会が増えました。以前何かの本で半端な対数を概算する方法を読んだことがあり、忘れてしまいそうなのでノートの代わりにHTML化しました。
◆2〜9までの対数
底が10の10や100といった数値の対数はゼロの数を数えればわかります。1は0、10は1、100は2、1000は3となります。では、2、3、5 はいくつでしょうか?
◆log 2の概算方法
log 2を概算するには、まず、2の10乗(=1024)を考えます。
2^10 = 1024 ≒ 1000
(ハット記号 ^ は何乗するの意味)
2の10乗を1024ではなく、ほぼ1000と考えるとlog 2を計算するのに大変都合がいいです。大胆にも log 2^10 = log 1000 と考えてしまいます。log 1000は3なので次の関係が成り立ちます。
log(2^10) = 10 log 2 ≒ log 1000 = 3
10 log 2 = 3 とすれば、log 2 = 3/10 = 0.3 となります。大変おおざっぱではありますが、log2 ≒ 0.3である事が分かりました。正確には1024を1000と見なしたわけですから0.3は本当の値よりも少し小さめになります。
◆log 2からlog 4とlog 8を求める
log 2を足がかりにlog 4とlog 8の値が求まります。4は2の二乗、8は2の三乗であることを利用します。
log 4 = log(2^2) = 2 log 2 = 2 * 0.3 = 0.6
log 8 = log(2^3) = 3 log 2 = 3 * 0.3 = 0.9
| log 2= |
大雑把な計算結果→ |
0.3 |
| log 4= |
log(2^2) = 2 log 2 = 2 * 0.3 = |
0.6 |
| log 8= |
log(2^3) = 3 log 2 = 3 * 0.3 = |
0.9 |
◆次はlog 9
2の場合と同様に、9の2乗を考えます。81ほぼ80と考える事にします。
log(9^2)をlog 80と考え、log 8とlog 10の足し算に変形すると値を求めることができます。log 8は0.9でした、log 10は1でしたね。
log(9^2) = 2 log 9 ≒ log 80 = log(8 * 10) = log 8 + log 10 = 0.9 + 1 = 1.9
この式より、2 log 9 = 1.9 とすれば、log 9 = 1.9 / 2 = 0.95 となります。log 8の値は少し小さめなこと、81を80とみなしたので0.95は本当の値よりも少し小さめです。
◆log 9からlog 3を求める
log 9はlog(3^2)と考えると値が求まります。
log 9 = log(3^2) = 2 log 3 = 0.95
log 3 = log 9 / 2 = 0.95 / 2 = 0.475
| log 2= |
大雑把な計算結果→ |
0.3 |
| log 3= |
log 9 / 2 = 0.95 / 2 = |
0.475 |
| log 4= |
log(2^2) = 2 log 2 = 2 * 0.3 = |
0.6 |
| log 8= |
log(2^3) = 3 log 2 = 3 * 0.3 = |
0.9 |
| log 9= |
大雑把な計算結果→ |
0.95 |
◆次はlog 6
これまでは何乗の関係を利用してきましたが、今回は掛け算の関係を利用します。6は2*3で作ることができます。log 2とlog 3を利用してlog 6を求めます。
log 6 = log(2 * 3) = log 2 + log 3 = 0.3 + 0.475 = 0.775
log2とlog3の値は本当の値よりも小さめなので、0.775も小さめです。
◆次はlog 5
今度は割り算の関係を利用します。 5 は 10/2 なので、log 10とlog 2を利用しlog 5を求めます。
log 5 = log(10/2) = log 10 - log 2 = 1 - 0.3 = 0.7
0.3は本当の値よりも小さめなので、0.7はlog 5の本当の値はよりも大きめです。
◆最後はlog 7
2や9の場合と同じ様に、7の2乗を考えます。49をほぼ50と考えます。
7^2 = 49 ≒ 50
log(7^2) = 2 log 7 ≒ log 50 = log 10 + log 5 = 1 + 0.7 = 1.7
2 log 7 = 1.7
log 7 = 1.7 / 2 = 0.85
log 5が少し大きめでしので、0.85も大きめです。
| log 2= |
大雑把な計算結果→ |
0.3 |
| log 3= |
log 9 / 2 = 0.95 / 2 = |
0.475 |
| log 4= |
log(2^2) = 2 log 2 = 2 * 0.3 = |
0.6 |
| log 5= |
log 10 - log 2 = 1 - 0.3 = |
0.7 |
| log 6= |
log 2 + log 3 = 0.3 + 0.475 = |
0.775 |
| log 7= |
大雑把な計算結果→ |
0.85 |
| log 8= |
log(2^3) = 3 log 2 = 3 * 0.3 = |
0.9 |
| log 9= |
大雑把な計算結果→ |
0.95 |
大雑把な値ですが手計算で2〜9までの対数を求めることができました。これまで電卓にまかせっきりだったことを手計算するだけで親近感が沸いてきた錯覚を起こします。関数電卓のない時代の人ってスゴイと思う瞬間でもあります。
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