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計算記号を使わないで1、2、3、4 を一回ずつ使って、できるだけ大きい数を表すにはどうしたらよいでしょうか?
ただし右肩に乗せた累乗を表す図を描く代わりに、べき乗記号 ^ を使うのはかまいません。また^は何個使っても結構です。
というクイズを出されました。
2^3^41、3^4^21、4^3^21の3つまで候補をしぼったのですが、値を検証しようとしたところ関数電卓でオーバーフローとなりどれが最大なのか分かりませんでした。
どうしたら最大値をみつけることができるでしょうか?
同様に1234567890を一回ずつ使ってできる最大の数は何でしょうか?
一般にN個の数字を使って、できるだけ大きい数を見つけるにはどうすればよいでしょうか?
A 回答 (13件中1~10件)
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No.13
- 回答日時:
#12さんのおっしゃる
2^3^4^5^6^7^8^9^10
が一番であることを証明しようとかんばってみました。(穴があったらすいません)
まず、f(x)=(logx)/xとすると、
f(3)>f(2)≧f(4)>f(5)>f(6)>・・・
となります。よって、
m,n,kは自然数で1<m<n、(m,n)≠(2,3)のとき
f(m)≧f(n)
logm/m≧logn/n
logm/logn≧(m/n)≧(m/n)^k (∵0<m/n<1)
n^k(logm)≧m^k(logn)
∴m^(n^k)≧n^(m^k)・・・☆
となります。(等号成立はm=2,n=4,k=1のみ)
また、
kが自然数であることに注意すると、
3^(2^k)>2^(3^k)⇔k=1ですので、
k≧2のときは、☆が(m,n)=(2,3)でも成り立ちます。
つまり、
a^(b^(c^(・・・^(n^(m^(・・・^(z)))・・・))))
という数字があって(文字は全て異なる2以上の自然数。)
m<nで、m=2,n=3でないとき、
mの指数部分をkとして
a^(b^(c^(・・・^(n^(m^k))・・・))))≦a^(b^(c^(・・・^(m^(n^k))・・・)))・・・◎
となります。(mとnを入れ替えました。)
よって、これを繰り返していくと、a^(b^(c^(・・・(y^z))・・・))は、
(a,b,c・・・y,zを小さい順に並べると2,3,A,B,・・・Y,Zとなれば)
2^(3^(A^(B^(・・・^(Y^Z)・・・)))
3^(2^(A^(B^(・・・^(Y^Z)・・・)))
のどちらかになりますが、☆はk≧2ならば、(m,n)=(2,3)でも成立するので、
2^(3^(A^(B^(・・・^(Y^Z))・・・))
の方が大きくなります。
以上の事から
1234567890の数字を
2,3,4,5,6,7,8,9,10と分けた場合、最大値は
2^3^4^5^6^7^8^9^10となります。
でも、4^5^6^7^8^9^10^23などのように2と3をセットにしたものは考えていませんので、本当に2^3^4^5^6^7^8^9^10が最大かどうかは分かりません。
ですが、多分、2^3^4^5^6^7^8^9^10が一番だと思います。
(ちょっとした根拠はありますが、説明しにくいし、明確な根拠ではないし、何よりもここまで書いていて疲れたので割愛します)
と、いうわけで、2^3^4^5^6^7^8^9^10が最大です。めでたし、めでたし。
No.12
- 回答日時:
No5のものです。
再びこんにちは。0123456789についていろいろ考えたんですけど、なかなか証明するのは難しい・・・。
2^3^4^5^6^7^8^9^10が最大ではないでしょうか?
もちろん、カッコつきで書くと
2^(3^(4^(5^(6^(7^(8^(9^10))))))) です。
最初の直感なんですが、今のところそれを否定するような材料が出てこないんです。
どうでしょう。意見、お願いします。
No.11
- 回答日時:
No9でうそ言った。
2!^3!^41!=6^(1.40501*10^51)
3!^2!^41!=36^(1.40501*10^51)
4!^2!^31!=441^(8.22284*10^33)
一番大きいのは3!^2!^41!=36^(1.40501*10^51) だった。
2!^(3!^41!)=10^(10^(3.03143226233542*10^48))かな?
もうこの辺かぁなり怪しいです。
この回答への補足
回答ありがとうございます。
No.4、No.6でも補足しましたが、!など数学記号・関数は使えません。
^は数学記号ではなく、例えばhttp://www.geocities.co.jp/Outdoors-Mountain/959 …と書く代わりに2^3^41と書いてくださいという記述上のお約束です。ご了承ください。
No.10
- 回答日時:
あれ?
もしかしてa^b^cってb^cを先に計算するのかな?
と言うわけで・・・
2^(3^41)=10^(1.09795*10^19)
3^(4^21)=10^(2.0984*10^12)
4^(3^21)=10^(6.297760159*10^9)
No.9
- 回答日時:
とりあえず
2^3^41=1.06338*10^37
3^4^21=1.19725*10^40
4^3^21=8.50706*10^37
3^412=7.3799*10^200
2!^3!^41!=6^(1.40501*10^51)
3!^2!^41!=36^(1.40501*10^51)
4!^2!^31!=441^(8.22284*10^33)
4321!=9.77349736*10^13834
です。
おそらく4!^2!^31!がこの中では一番大きいかと。
上三つはexcelで普通に計算できます。
4321!はLog(1)+Log(2)+・・・+Log(4320)+Log(4321)
を計算して整数部分と小数部分に分け
(10^(小数部分))*10^(整数部分)
となります。
さすがに9876543210!は手元にあるものでは・・・
プログラム組んでも計算に数時間かかるかも・・・
21!^43!=(5.10909*10^19)^(6.04153*10^52)
もうどんな数字だか予想すらつきません。
4321!!!!!!・・・・!!!!!=計算不可
lim(n->0)(123456789/n)=∞
こんなのもちろんだめですよね?
No.8
- 回答日時:
ここでの計算記号定義が問題ですね
+×LOGその他いろいろは計算記号(計算定義と同一に過程します!やルートなど)
計算定義のうちべき乗記号のみ使えて反則はなし(数学的に)とすると答えはでてるようですね
計算記号を使わないが正解とすると
問題をくそまじめに解釈すると
9かける9・・・・など記号を使用すないのもOKとなります
たぶん
出題した人の考えを越えてるような気がします
てなわけ回答は・・・・・?
となり・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
となります
関数つかって大きいのは思案中です
No.7
- 回答日時:
#3です。
#6で4321!が出ていますが
4321!<4321^4321<4^3^21 <2^3^41
です。(下記計算で)
ただ!が使えるのでしたら話が変わってきますね。
2!^3!^41!
3!^2!^41!
4!^2!^31!
がありえるわけですから・・・計算は無理ですね。
No.5
- 回答日時:
対数を使います。
これを使うと、出で来る値が何桁くらいかが求まります。上の候補の数字の大小関係だけ、しめします。
まず
2^(3^41) > 4^(3^21)
∵
4^(3^21) = (2^2)^(3^21) =2^(2*3^21) < 2^(3^41)
次に、2^(3^41) ・・・(a) と
3^(4^21)=3^(2^42) ・・・(b)を比べましょう。
(a) について
log(3^41) = 41*log3 = 41*0.477 = 19.56なので、
3^41 = 10^19.56
したがって、log3^(10^19.56)=(10^19.56)*0.477
これがもとの数字の桁数です。桁数が10^20くらい。
(b) について
log(2^42) = 42*log2 = 42*0.301 = 12.64なので、
4^21 = 10^12.64
したがって、log2^(10^12.64)=(10^12.64)*0.301
つまり、桁数は10^13桁くらい。
よって、2^3^41のほうが大きいのではないでしょうか。一般論は、難しいですネェ。また考えて見ます。
No.4
- 回答日時:
(2^3)^41,(3^4)^21,(4^3)^21の3つを比べるには、先ず
(2^3)^41,(4^3)^21を比べればよいです。
(2^3)^41=2^123
(4^3)^21={(2^2)~3}^21=2^126よって、
(2^3)^41<(4^3)^21が判ります。
次いで、(3^4)^21,(4^3)^21を比べればよいです。
(3^4)^21,(4^3)^21については、ベキ乗の21は同一ですので、3^4と4^3を比べればよいことになります。
3^4=81,4^3=64で共に1より大きい正の数ですので、
(3^4)^21>(4^3)^21となります。
即ち、(3^4)^21>(4^3)^21>(2^3)^41となり比較出来ます。
この回答への補足
回答ありがとうございます。説明不足でした。^記号は、左の数字の右肩に指数の形で乗せることを表しています。つまりテキストで書けないので便宜上使っているだけです。数学の計算記号ではありませんのでご了承ください。したがって右→左と計算します。例えば2^3^41=2^(3^41)です。
補足日時:2004/01/05 14:05お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
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