常用対数値の分数近似

北海道当別高校 加藤秀隆

 北海道からの発信です。全国で高等学校数学教育に関わっていらっしゃる先生やOBで常用対数に興味をもった方々、大学や研究機関におかれて数値解析をしていらっしゃる方々へ発信します。また、これから記述する事柄について、スーパーコンピュータやパソコンで検証していただける方がおられましたら、よろしくお願い申し上げます。
 常用対数値 log102とlog103を分数近似することができないかと思い立ち、常用対数値の小数部分を連鎖させることで分母が24桁までの近似分数を多数入手ことができました。25桁以上については、どなたかの解明を待ちたいと思います。
 以下に、分母が1桁、2桁、3桁、4桁、5桁、・・・・の分数を記述していきます。後述で2及び3の累乗展開を行ったときの、先行する数字群の一部を記述しますので、この部分についてもご検討、ご検証よろしくお願いいたします。
 まず、log102についての近似分数群(分母の桁数において複数あります。log103でも同様です)のうち最接近して近似しているものを記述していきます。
 記述する分数は、すべてユークリッドの互除法により分子、分母が互いに素な状態にあります。

         
    
    
    
   
    
   
  


 2の累乗を展開した場合の先行数字群、桁数を記述します。

指数 先行数字群 桁数
3 8 1
7 128 3
10 1024 4
681 100,329,130,・・・ 206
485 998,95・・・ 146
2,136 100,016,289,・・・ 644
70,777 100,000,716,・・・ 21,307
42,039 999,971,7・・・ 12,655
325,147 100,000,036,・・・ 97,880
254,370 999,993,200,・・・ 76,573
6,432,163 100,000,004,668,・・・ 1,936,275
6,107,016 999,999,686,3・・・ 1,838,395
51,132,157 100,000,001,316,7・・・ 15,392,314
44,699,994 999,999,966,・・・ 13,456,039
345,060,773 999,999,998,797,・・・ 103,873,643
888,218,011 100,000,000,357,・・・ 267,380,265
9,271,940,877 100,000,000,106,283・・・ 2,791,132,323
1,923,400,330 999,999,999,972,1・・・ 579,001,193
82,361,153,417 100,000,000,000,408,7・・・ 24,793,177,657
578,451,474,249 100,000,000,000,075,136,・・・ 174,131,244,786
496,090,320,832 999,999,999,996,663,78・・・ 149,338,067,129
6,198,243,909,905 100,000,000,000,008,982・・・ 1,865,857,337,323
2,809,896,217,828 999,999,999,999,669,231・・・ 845,863,046,269
76,610,371,662,439 999,999,999,999,995,780,128,・・・ 23,062,019,849,360
487,265,101,832,082 100,000,000,000,000,321,613,・・・ 146,681,411,491,721
563,875,473,494,521 999,999,999,999,998,996,261,・・・ 169,743,431,341,081
2,178,891,522,315,645 100,000,000,000,000,020,491,・・・ 655,911,705,514,964
550,563,863,556,986,329 999,999,999,999,999,997,400,772,・・・ 165,736,237,459,304,329
2,539,468,772,213,180,761 100,000,000,000,000,000,557,788・・・ 764,456,273,488,149,455
1,876,500,469,327,782,617 999,999,999,999,999,999,505,450,048,・・・ 564,882,928,145,201,079
37,204,254,401,655,489,641 100,000,000,000,000,000,001,136,079,・・・ 11,199,596,541,212,005,343
32,788,285,160,114,526,263 999,999,999,999,999,999,948,121,955,・・・ 9,870,257,339,578,654,810
619,224,417,103,520,433,763 100,000,000,000,000,000,000,341,704,・・・ 186,405,123,595,704,039,232
400,414,859,935,128,459,295 999,999,999,999,999,999,998,491,098,・・・ 120,536,883,550.,065,357,707
6,080,631,407,830,237,868,707 100,000,000,000,000,000,000,008,808,127,・・・ 1,830,452,446,333,404,376,291
4,660,577,270,856,460,516,354 999,999,999,999,999,999,999,688,835,68・・・ 1,402,973,555,637,569,621,645
80,868,677,298,701,998,104,839 100,000,000,000,000,000,000,003,540,102,・・・ 24,343,897,576,580,157,004,136
51,885,574,396,524,586,113,657 999,999,999,999,999,999,999,994,240,257,・・・ 15,619,114,,235,608,969,877,327
15,619,114,,235,608,969,877,327 100,000,000,000,000,000,000,000,084,・・・ 118,058,582,990,233,976,268,097

 続いて、log103についての近似分数を記述し、後述で先行数字群及び桁数を記述していきます。

         
    
    
    
    
   
  
 

 3の累乗展開した場合の先行数字群、桁数を記述します。

指数(累乗) 先行数字群 桁数
2 9 1
9 19,683 5
65 10,301,051.,・・・ 32
44 984,770,902,・・・ 21
874 100,919,856,・・・ 418
153 998,968,909,594,・・・ 73
8,851 100,051,942,243,・・・ 4,224
2,251 999,871,924,512,・・・ 1,074
17,855 100,000,695,284,・・・ 8,520
323,641 999,997,067,134,・・・ 154,416
665,137 100,000,108,708,・・・ 317,352
8,611,071 100,000,022,644,44・・・ 4,108,526
6,292,019 999,999,898,062,367,・・・ 3,002,056
21,195,109 100,000,002,256,918,819,・・・ 10,112,638
91,072,455 999,999,988,339,114,5・・・ 43,452,604
925,627,640 100,000,000,789,796,973,780,・・・ 441,636,622
203,340,019 999,999,999,247,416,83・・・ 97,017,845
9,080,423,509 999,999,999,991,692,・・・ 4,332,463,059
6,121,395,679 100,000,000,036,383,・・・ 2,920,647,987
94,779,963,015 100,000,000,024,753,092,292,・・・ 45,221,534,877
829,144,104,476 100,000,000,000,325,7・・・ 395,602,275,472
278,421,833,385 999,999,999,998,31・・・ 132,840,974,486
9,423,492,565,337 100,000,000,000,091,910,111,・・・ 4,496,148,596,616
1,385,987,771,246 999,999,999,999,890,834,・・・ 661,284,224,443
62,920,171,977,161 100,000,000,000,002,816,078,343,・・・ 30,020,551,400,921
906,937,753,500,543 100,000,000,000,000,336,36・・・ 432,719,278,902,812
653,871,077,820,653 999,999,999,999,999,886,22・・・ 311,975,789,074,688
9,407,261,765,169,032 100,000,000,000,000,188,454,028,・・・ 4,488,404,536,873,756
20,523,070,088,120,133 999,999,999,999,999,950,315,596,・・・ 9,791,992,951,143,451
40,392,269,098,419,613 100,000,000,000,000,001,440,911,・・・ 19,272,010,113,212,215
323,792,023,865,177,557 100,000,000,000,000,000,149,500,690,・・・ 154,488,395,602,275,472
4,634,395,942,397,445,157 100,000,000,000,000,000,006,392,572,・・・ 2,211,168,395,602,275,472
33,877,639,569,626,205,299 999,999,999,999,999,999,970,453,00・・・ 16,163,741,132,840,974,486
72,389,675,081,649,855,755 100,000,000,000,000,000,000,483,174,・・・ 34,538,652,395,602,275,472
540,605,365,141,175,195,584 100,000,000,000,000,000,000,427,520,432,・・・ 257,934,310,124,338,771,044
468,215,690,059,525,339,829 999,999,999,999,999,999,999,443,462,145,・・・ 223,395,657,520,633,309,472
12,390,776,966,792,608,402,819 100,000,000,000,000,000,000,002,52・・・ 5,911,903,053,347,582,430,986