loge^(-1) = -1 の意味とその理由

高校数学

「loge^(-1) = -1」という式が成り立つ理由についての理解は、対数の基本的な性質を知ることから始まります。この問題の解決には、対数の定義や指数法則が関わってきます。この記事では、この式がどのように導かれるのかを解説します。

対数の定義と基本的な性質

まず、対数の定義についておさらいしましょう。対数とは、ある数にどのような指数を掛けると指定された値になるかを示すものです。たとえば、log_a(b)は「aを何乗したらbになるか?」という問いの答えです。

対数の定義において、loge(x)は自然対数(底がeの対数)を意味し、a^x = b という関係において、log_a(b) = x です。この基本的な性質を使うことで、問題の式がどのように成り立つのかがわかります。

loge^(-1) の意味

式「loge^(-1)」における「-1」は指数です。つまり、この式は「eの-1乗の自然対数」を求める問題です。eの-1乗とは、1/eのことを指し、これはおおよそ0.3679となります。

したがって、「loge^(-1)」は、「eの-1乗の対数」を求めるという意味になります。この式は、次のように解釈できます。

loge(1/e) = -1

この関係は、eの-1乗が1/eであることから導かれるものです。

指数法則と対数法則の適用

この式を理解するためには、指数法則と対数法則を適用することが重要です。対数法則により、loge(a^b) = b × loge(a) が成り立ちます。

この場合、e^(-1)の自然対数を取ると、log_e(e^(-1))となり、指数法則に従い、「-1 × log_e(e)」が求められます。

log_e(e)は1なので、結果として「-1 × 1 = -1」になります。

まとめ

「loge^(-1) = -1」という式は、自然対数の定義と指数法則を利用することで理解できます。式の「-1」は指数として扱い、eの-1乗の自然対数を求めることで、この結果が導かれることがわかります。この問題は、対数の基本的な性質を使うことで解ける重要な問題です。

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